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光以天文學(xué)家可以測量的最快速度穿過宇宙。事實(shí)上，光速是宇宙的速度限制，沒有人知道會(huì)更快地移動(dòng)。光移動(dòng)的速度有多快？這個(gè)限制可以被測量，它也有助于定義我們對宇宙'尺寸和年齡的理解。

什么是光：波或粒子？

光以299792458米/秒的速度快速傳播。它怎么能做到這一點(diǎn)？要理解這一點(diǎn)，了解光實(shí)際上是什么以及'這在很大程度上是20世紀(jì)的發(fā)現(xiàn)是有幫助的。

幾個(gè)世紀(jì)以來，光的性質(zhì)是一個(gè)偉大的謎。科學(xué)家們很難掌握它的波和粒子性質(zhì)的概念。如果它是一個(gè)波，它是通過什么傳播的？為什么它看起來在各個(gè)方向上以相同的速度行進(jìn)？而且，光速能告訴我們宇宙的東西嗎？直到阿爾伯特·愛因斯坦在1905年描述了這種狹義相對論之前，它才成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。愛因斯坦認(rèn)為空間和時(shí)間是相對的，光速是連接兩者的常數(shù)。

光速是多少？

人們經(jīng)常說，光速是恒定的，什么都不能比光速快。這不是't完全準(zhǔn)確。每秒299792458米（186282英里/秒）的值是真空中的光速。然而，當(dāng)光通過不同的介質(zhì)時(shí)，光速實(shí)際上減慢了。例如，當(dāng)它移動(dòng)通過玻璃時(shí)，它在真空中減慢到其速度的約三分之二。即使在真空中接近的空氣中，光也略微減慢。當(dāng)它在太空中移動(dòng)時(shí)，它會(huì)遇到氣體和塵埃云，以及重力場，這些會(huì)稍微改變速度。氣體和灰塵云在通過時(shí)也會(huì)吸收一些光線。

這種現(xiàn)象與李的本質(zhì)有關(guān)ght，這是一個(gè)電磁波。當(dāng)它通過材料傳播時(shí)，它的電場和磁場"干擾"它接觸的帶電粒子。這些干擾然后導(dǎo)致粒子以相同的頻率輻射光，但是具有相移。由"干擾"產(chǎn)生的所有這些波的總和將導(dǎo)致與原始光具有相同頻率但具有較短波長并因此具有較慢速度的電磁波。

有趣的是，隨著光的移動(dòng)，它的路徑在經(jīng)過具有強(qiáng)烈引力場的空間區(qū)域時(shí)可以彎曲。這在galaxy集群中很容易看到，galaxy集群包含大量物質(zhì)（包括暗物質(zhì)），這些物質(zhì)扭曲了來自更遠(yuǎn)物體（如quasars）的光路。

光速和重力波

目前的物理理論預(yù)測，重力波也以光速傳播，但隨著科學(xué)家研究碰撞黑洞和中子星的重力波現(xiàn)象，這一點(diǎn)仍在得到證實(shí)。否則，沒有其他物體可以快速行駛。從理論上講，它們可以使接近光速，但不會(huì)更快。

一個(gè)例外可能是時(shí)空本身?？雌饋磉b遠(yuǎn)的宇宙比光速更快地遠(yuǎn)離我們。這是科學(xué)家仍在努力理解的"問題"。然而，其中一個(gè)有趣的后果是基于扭曲驅(qū)動(dòng)思想的旅行系統(tǒng)。在這樣一種技術(shù)中，航天器相對于太空靜止不動(dòng)，實(shí)際上空間移動(dòng)，就像在海洋上騎著波浪的水手。從理論上講，這可能允許超腔旅行。當(dāng)然，還有其他實(shí)際和技術(shù)上的局限性，但它'這是一個(gè)有趣的科幻創(chuàng)意，正在引起一些科學(xué)興趣。