第1个回答 2022-08-15
光在不同的介质中，传播速度是不一样的，介质吸收光子的能力越大，光在介质中的传播速度就越慢，根据科学家的测定，光在真空中的传播速度最大，为299792km/s ，约为30万千米每秒。那么，究竟是什么限制了光的传播速度，是什么让它止步于30万千米每秒？为什么不是35万，40万，甚至更多？
根据牛顿第一定律即惯性定律，任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止，但是惯性定律只适用于有质量的物体，光被认为是一种处于特定频段的光子流， 它有没有质量呢？
科学家认为，光子在静止状态下是没有质量的，只有在运动状态下才有质量，并且质量可以根据爱因斯坦质能方程 E = mc^2 以及光量子假说公式 E = hγ 计算出来；但是，压根就没发现过静止的光子，静止的光子只是相对论性质量的一种假设；
原子从高能态跃迁到低能态或者正粒子和反粒子湮灭释放的光子，其速度就是299792km/s，竟然连个加速的过程都没有，这就很离谱有没有？哪有婴儿一生出来就会跑，甚至跑得跟刘翔一样快的？所以，究竟是什么决定着光子的速度？
就像我们绝对零度-273.15 一样，光速，是一个介于无穷小和无穷大之间确定的自然值，按照一些阴谋论的说法，这就像我们编写电脑程序时，可以设置执行代码变量的阈值一样，想要100还是1000，都取决于编程者的思想，光在真空中的传播速度，也许受到着一些超出常理事物的限制，这种限制可能来自于宇宙中我们还未能知晓的某种机制，它或许是自然形成，或许是位于我们“上层”的“造物者”所为，就像编程者用手段控制他们程序中的执行逻辑一样。
随着科学的不断发展，一些发现令人感到周围的世界匪夷所思。比如在量子力学中，量子纠缠态粒子间交流的速度不仅超越了光速，甚至是光速的N倍，而这个N是多少，目前科学家只能测出它的下限值，至少是“万”以上，以后很有可能是“十万”、“百万”、“千万”甚至“亿”倍，甚至可能都不需要时间。
举个例子，两根同一厂家生产的“纠缠态”冰棍，一根被上海的小花买到了，一根被广州的小超买到了，小超刚想咬一口尝尝它的味道，结果小花先咬了一口她自己的，小超的冰棍立马缺了一角，小超顿时傻眼了。
其实我在上面举的例子并不十分恰当，量子纠缠的速度虽然快，但我们却没法利用它来传递信息，如果小超看到自己的冰棍缺了一角，那他不就知道“小花咬了一口冰棍”这个信息了么？因为当我们干涉量子纠缠的时候，它的纠缠状态就会立即解除，同时当我们对处于纠缠态的粒子产生观测行为后，观测到的粒子的自旋结果又都是随机的，我们也没法让它产生特定的自旋，总之就是没法利用量子纠缠来传递我们想要传递的信息。但这并不意味着我们不能使用它来搞其他的事情，比如量子通信，我国在2017年发射的墨子号量子卫星就实现了上千公里的量子密钥分发，在量子保密通信研究的道路上又前进了一步。
回到我们最初的问题，为什么光速是每秒30万km而不是35万？是什么限制了光的速度？这个问题说白了科学家目前也摸不着头脑，爱因斯坦说过，任何信息以及能量的传输，都不可能超过光速；在这里他也只是将光速作为一个自然中约定俗成的量而非计算后得出的结果；当量子力学研究者认为处于量子纠缠态的粒子具有“鬼魅般的超距作用”时，爱因斯坦等科学家还专门发文对其进行批评，提出了EPR悖论，认为这违反了狭义相对论中的定域性原理，就像有人质疑现实中不可能存在小说中的“隔山打牛”这一招数一样，认为没有东西能够不通过其周围的空间、物质而直接对前方的一点造成伤害；但当贝尔不等式提出后，越来越多的实验结果显示，量子纠缠的超距作用是存在的，宇宙中相隔几万光年两点间的相互联系，可能只要一瞬间就能完成。这说明，我们对宇宙及其规律的认知，可能真的还只是冰山一角。
总而言之，随着科学 探索 的进一步深入，在未来，将有越来越多的发现颠覆我们的认知，包括我们此时对光速的种种疑问。