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思维可以超光速吗?肉眼能看到数万光年的天体,这不是超光速吗?

思维可以天马行空,想各种情况,远远超过光速的局限。那这些说法都哪不靠谱呢?

一直以来,都有这样一种谣言,人的眼睛可以看到数亿光年外的天体,那是不是意味着眼睛可以超光速?甚至还有人认为人类的思维是超光速的,因此,思维可以天马行空,想各种情况,远远超过光速的局限。那这些说法都哪不靠谱呢?

今天,我们就来说说这个问题。

光速为什么不能被超越?

我们都知道,爱因斯坦曾经提出过大名鼎鼎的相对论。这个相对论其实不是凭空而来的,它其实也是恰好到了它需要出现时才被爱因斯坦提出来。在那之前的200多年前,牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》,建立了牛顿世界观的经典物理学。我们初高中学过运动学,按照牛顿的理论,我们知道如果有个人在一列车上,沿着车的方向运动,速度是5m/s,车的速度是10m/s,那在地面上的人观测到车上人的速度就是10+5=15m/s。

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这种做法其实是选定了参考系,然后利用了速度叠加的原理来实现的,你也可以把这种做法背后的理论基础叫做伽利略变换。在日常生活中,这个做法也是很符合我们的直觉的。

可偏偏麦克斯韦提出了著名的电磁学理论,在这个理论当中,可以推导得到电磁波(光)的速度是c=1/ε0μ0,这里ε0是真空介电常数,μ0是真空磁导率,它们都是常数。因此,光速是一个常数,它不需要选取参考系。这不就和牛顿的理论矛盾了吗?

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为此科学家想到了很多解决办法,最终都失败了。于是,爱因斯坦就基于当时的情况,提出了光速不变原理结合着伽利略变换,推导出了相对论。而通过光速不变原理,爱因斯坦推导出了信息、物质、能量都不能够超越光速。

那这个说法是不是意味着光速是宇宙中的最快速度呢?

事实上,并非如此。我们要知道,我们的宇宙包含了空间,时间、物质、信息、能量等。其中空间就不属于物质、信息、能量。因此,空间的膨胀是可以超光速的。按照目前的主流理论,宇宙诞生于138亿年前的一场大爆炸。大爆炸初期,宇宙的空间发生了剧烈的膨胀,这也被我们称为暴胀。在暴胀时期,宇宙的空间膨胀的速度远远超过了光速。

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空间的膨胀实际上并没有实现信息、能量、物质的传递,所以是不违反相对论的光速不变原理。但是无论是肉眼看,还是思维去想,本质上都有信息上的传递,那它们如何违反了相对论呢?

人类如何看到东西?

我们先从看东西开始说起。在古希腊,就有人认为人眼射出一道光,照到了物体上,所以才能够看到东西。但事实并非如此,到了中世纪的阿拉伯时期,当时就有学者解剖了人体,观测了眼睛的构造,并发现人眼并不会射出光。

事实上,人眼能看到物体是因为物体本身发光,或者反射光,光子进入到了人眼,跟人眼的细胞发生了电磁相互作用,才能看到东西。

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如果是这样,距离我们十分遥远的天体,其实是它自身发光,并且在我们看来,光子传播了很久很久之后到达地球,并且进入到观测者的眼睛或者仪器才被看到的。在整个过程当中,是不存在超光速这件事。但这其实也告诉我们一个事实,那就是我们不可能活在当下。我们看到的永远都是过去,10万光年外的星光传播到地球,需要10万年。当我们看到它时,其实是它10万年前的模样。即便是我们照镜子,看到的也是过去的自己。所以,你如果想说,我们看到的是假象,其实也是没有问题。

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思维能超光速吗?

我们直接抛出答案:思维也不超光速。那具体是咋回事呢?

没错,我们可以同时幻想很多东西,比如,你可以想象自己在地球上,然后瞬间去到银河系外的某个位置。在那这个瞬间,思维里的你确实超光速。但说句不好听的,这都是梦,并不是说现实中你真的从地球到了银河系外。因此,这个信息的传递其实都发生在你的大脑里。

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准确地来说是在大脑的神经元上。一个人想象得再多,这个信息的传递都不会跑出大脑。那我们只需要大脑内部的信息传递会不会超光速就可以搞清楚这件事。

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神经元上的信息传递方式是电位差,这个速度是不超过光速的。

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而在神经元之间的信号传递这是要化学递质的传递。这个过程也是不超光速的。

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因此,无论一个人的思维多么天马行空,本质上的信息传递都是在大脑的神经元上,而这个信息传递是不超过光速的,所以,思维是不超光速的。

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