唯一 一种可以超越光速的方法

科技领航人

发布时间: 05-12
19:55
优质科学领域创作者
在我们的宇宙中,有一些规则是所有人都必须遵守的。任何两个量子相互作用时,能量、动量和角动量总是守恒的。任何粒子在时间上向前运动的系统的物理性质都与镜像中的同一系统的物理性质相同,粒子转变成反粒子,时间的方向相反。还有一个终极的宇宙速度极限,适用于每一个物体:没有任何东西能超过光速,任何有质量的东西都不能达到这种速度。

多年来,人们已经制定了非常聪明的计划,试图绕过这最后的限制。理论上,他们把超光速粒子当作可能超过光速的假想粒子,但超光速粒子必须有假想的质量,而且在物理上并不存在。在广义相对论中,充分扭曲的空间可以在光必须穿过的地方创造出替代的、缩短的路径,但我们的物理宇宙没有已知的虫洞。虽然量子纠缠可以在远处产生“幽灵”行为,但没有任何信息的传输速度比光快。

但是有一种方法可以打败光速:进入除完美真空以外的任何介质。下面是它的工作原理。

上图:光不过是一种电磁波,具有垂直于光传播方向的同相振荡电场和磁场。波长越短,光子的能量就越大,但它越容易受到光速变化的影响。

你必须记住,光是一种电磁波。当然,它也表现为一个粒子,但当我们谈论它的传播速度时,更有用的是,它不仅是一个波,而且是一个振荡的、同相电场和磁场的波。当它在真空中传播时,没有任何东西可以限制这些场以它们自然选择的振幅传播,这些振幅由波的能量、频率和波长决定。

但是,当光通过一种介质时,也就是说,存在电荷(可能还有电流)的任何区域,这些电场和磁场的自由传播都会遇到一定程度的阻力。在所有可以自由改变或保持不变的事物中,光的性质保持不变的是它从真空移动到介质、从一种介质移动到真空或从一种介质移动到另一种介质时的频率。

但是,如果频率保持不变,那就意味着波长必须改变,因为频率乘以波长等于速度,这就意味着光速必须随着传播介质的改变而改变。

其中一个壮观的例子是光线通过棱镜时的折射。白光和阳光一样,是由连续的、多种波长的光组成的。长波,如红光,具有较小的频率,而短波,如蓝光,具有较大的频率。在真空中,所有波长以相同的速度传播:频率乘以波长等于光速。蓝色波长的光有更多的能量,因此它们的电场和磁场比红色波长的光强。

当你把这些光通过像棱镜这样的色散介质时,所有不同波长的光的反应都略有不同。你的电场和磁场中的能量越多,它们通过介质时所受的影响就越大。所有光的频率保持不变,但高能量光的波长比低能量光缩短了更多。

因此,尽管所有的光在介质中的传播速度都比真空慢,但红光的传播速度却比蓝光慢一点,这导致了许多迷人的光学现象,比如当阳光穿过水滴和水滴时,会出现彩虹。

然而,在太空的真空中,光别无选择——不管它的波长或频率如何——只能以一种速度传播:真空中的光速。这也是任何形式的纯辐射(例如引力辐射)必须行进的速度,也是在相对定律下任何无质量粒子都必须行进的速度。

但宇宙中的大多数粒子都有质量,因此它们必须遵循稍有不同的规则。如果你有质量,真空中的光速仍然是你的极限速度,但不是被迫以这个速度旅行,而是你永远无法达到的极限;你只能接近它。

你在大质量粒子中投入的能量越多,它就越接近光速,但它的速度必须越慢。地球上有史以来能量最大的粒子,是大型强子对撞机上的质子,在真空中可以以惊人的接近光速飞行:299792455米每秒,相当于光速的99.999999%。

然而,不管我们向这些粒子注入多少能量,我们只能在小数点右边加上更多的“9”,我们永远达不到光速。

或者,更准确地说,我们永远无法在真空中达到光速。也就是说,对于大质量粒子来说,最终的宇宙速度极限299792458米/秒是不可能达到的,同时也是所有无质量粒子必须达到的速度。

但是,如果我们不是通过真空,而是通过介质旅行,会发生什么呢?事实证明,当光通过介质时,它的电场和磁场会感受到它们所通过的物质的影响。当光进入介质时,它的作用是立即改变光的传播速度。这就是为什么,当你看到光进入或离开一个媒介,或从一个媒介过渡到另一个媒介时,它似乎会弯曲。光虽然可以在真空中自由传播,但它的传播速度和波长在很大程度上取决于它所穿过的介质的性质。

然而,粒子的命运却不同。如果一个原本通过真空的高能粒子突然发现自己通过了一种介质,它的行为将不同于光。

首先,它不会立即经历动量或能量的变化,因为作用在它身上的电力和磁力——随着时间的推移改变了它的动量——与它已经拥有的动量相比是微不足道的。与其像光看起来那样瞬间弯曲,不如说它的轨迹变化只能以渐进的方式进行。当粒子第一次进入介质时,它们会以与进入介质前大致相同的特性(包括相同的速度)继续移动。

第二,能够改变粒子在介质中轨迹的大事件几乎都是直接的相互作用:与其他粒子的碰撞。这些散射事件在粒子物理实验中非常重要,因为这些碰撞的产物使我们能够重建在碰撞点发生的一切。当一个快速移动的粒子与一组静止的粒子碰撞时,我们称之为“固定目标”实验,它们被用于从产生中微子束到产生对探索自然界某些性质至关重要的反物质粒子的各种实验。

但最有趣的事实是:在真空中运动比光慢,但在进入的介质中比光快的粒子,实际上正在打破光速。这是粒子超越光速的唯一真实的物理方式。它们在真空中永远不能超过光速,但在介质中却可以超过光速。当他们这样做的时候,一些有趣的事情发生了:一种特殊类型的辐射——切伦科夫辐射。

它以发现者帕维尔·切伦科夫命名,这是实验中首次发现的物理效应之一,在它被预测之前,切伦科夫正在研究已经准备好的放射性样品,其中一些被储存在水中。放射性制剂似乎发出微弱的蓝色光,即使切伦科夫正在研究发光——伽马射线会激发这些溶液,当它们去激发时,这些溶液就会发出可见光——他很快就能得出结论,这种光有一个首选的方向,这不是荧光现象,而是完全不同的东西。

如今,在核反应堆周围的水箱里也能看到同样的蓝光:切伦科夫辐射。

这些辐射来自哪里?

当一个非常快的粒子穿过一个介质时,这个粒子通常是带电的,而介质本身是由正电荷(原子核)和负电荷(电子)组成的。带电粒子在穿过这种介质时,有可能与其中一个粒子发生碰撞,但由于原子大多是空的,因此在短距离内发生碰撞的几率相对较低。

相反,粒子对它所穿过的介质产生了影响:它使介质中的粒子极化——在这种情况下,相同的电荷相互排斥,相反的电荷相互吸引——以响应正在通过的带电粒子。然而,一旦带电粒子离开轨道,这些电子就会回到基态,这些跃迁会导致光的发射。具体地说,它们会使蓝光发射成锥形,而锥形的几何结构取决于粒子的速度和特定介质中的光速。

上图:该动画演示了相对论的带电粒子在介质中的运动速度快于光的情况。相互作用使粒子发出称为切伦科夫辐射的辐射锥,这取决于入射粒子的速度和能量。在实验粒子物理学中,检测这种辐射的性质是一项非常有用且广泛使用的技术。

这是粒子物理学中一个非常重要的性质,因为正是这个过程让我们能够探测到难以捉摸的中微子。中微子几乎从不与物质相互作用。然而,在极少数情况下,它们只把能量传递给另一个粒子。

因此,我们能做的就是建造一个巨大的纯液体罐:这种液体不会发生放射性衰变或发射其他高能粒子。我们可以很好地保护它不受宇宙射线、天然放射性和其他各种污染源的影响。然后,我们可以用所谓的光电倍增管在这个容器的外面排列:光电倍增管可以探测单个光子,触发一连串的电子反应,让我们知道光子从哪里来,何时来,朝着什么方向来。

有了足够大的探测器,我们就可以确定每个中微子的许多性质,这些中微子与这些容器中的粒子相互作用。只要中微子“踢”出的粒子超过液体中的光速,就会产生切伦科夫辐射,这是测量这些幽灵般宇宙粒子特性的一个非常有用的工具。

对切伦科夫辐射的发现和理解在许多方面都是革命性的,但它也导致了在实验室粒子物理实验早期令人恐惧的应用。高能粒子束在空气中传播时,不会留下任何光学特征,但如果它通过的介质比介质中的光传播得快,就会产生蓝光。物理学家过去常常闭上一只眼睛,把头伸进光束的轨迹中;如果光束是亮着的,他们会看到一道“闪光”,这是由于他们眼睛中产生的切伦科夫辐射,证实光束是亮着的(毋庸讳言,随着辐射安全重新认识,这一过程被中断了。)。

尽管如此,尽管在这中间的几代人中物理学已经取得了所有的进步,我们所知道的击败光速的唯一方法是找到一种你可以减慢光速的介质。我们只能在一个媒介中超过这个速度,如果我们做到了,这个能说明问题的蓝光——它提供了大量关于产生它的交互作用的信息——就是我们丰富数据的回报。在曲速引擎或超光速粒子成为现实之前,切伦科夫辉光是唯一的出路!

㊙️如何提升职场“说服力”❓㊙️
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1、“职场说服力”中的“服”是心悦诚服,意味着它不是通过权力的强制,也不是各执一词的争辩,而是用娓娓道来的方式,让对方由内而外让对方接受你的观点,并按照你的意愿去做事。

2、说话是一种博弈,目的是把对方带入自己的战场。职场中更适合的是“合作博弈”而非“对抗博弈”,也就是,尽可能降低沟通成本的同时,增加双方的收获,达到正和效果。

沟通成本就是双方沟通地是否顺畅,有没有在激烈的争辩中耗费过多时间。很多沟通成本过高的职场案例中,往往是双方各执一词,都以“我需要”或“我认为”为出发点,认为对方所处的角色,理所应当协助自己做某些事,在这种情况下,很容易由于利益不一致、信息不对称而发生分歧甚至是争执,增加沟通成本。

3、职场中同事与上下级间的相互配合是合乎情理的,但需要解答的一个核心问题是“why?”——为什么我要帮助你来做这件事?

大多数人沟通失败的原因,就是没有把“why”解释充分。除了要知道自己这方面的原因之外,还要站在对方的角度去考虑这个why。例如跨部门沟通时,我们常常用的原因是“时间很紧”“case很重要”,但这些却仍然难以得到对方100%的配合意愿,因为这些只是站在我们自身角度的强加给对方的原因。

正确的做法,是找到双方共同的核心利益,达成共识再去行动。跨部门沟通时,就要从对方的KPI入手,向上沟通时,就要从公司和团队整体角度考量。

【举例1】:营销部门的KPI是产品销量的绝对值和市场占有率,而生产部门的KPI则是订单完成率、合格率和交付率等。营销部在跟生产部沟通需求的时候,就不能完全以“让产品更好卖”为理由,而应该从“做出某些调整,能够让产品本身的功能更加完善,增加需求方认可度,提高合格率和交付率。”虽然本质意思差不多,但出发点不同,对方的接受度就完全不同。
【举例2】:跟老板申请某种公司资源去做项目,要更多考虑做成这个项目能为公司带来什么,需要的资源会消耗哪些成本,投入产出比是否合适,而不是只考虑自己的想法和意愿。

4、“说服”的首要原则是倾听,它是职场沟通中化被动为主动的绝佳方式。倾听指的是,我们先不主动发表看法,说“我想要”或“我认为”,而是请对方先说出他的想法和顾虑,然后再对症下药。

倾听的过程可以概括为三个步骤,第一是表示理解和认同,第二是追问,第三是主动提供解决方案。

理解和认同,是对于对方的顾虑表现出谅解的姿态,告诉对方“我能理解你的想法”、“确实存在这方面的问题”,从情感层面化对立为统一。比如生产部门不愿意配合营销团队来生产新的产品,因为现在团队人手不够,没有人来做这件事。作为营销团队,我应该首先表示出“我能理解,公司有几条产品线同时运作,人力紧张是自然的。”

很多人的“倾听”到这里就结束了,这当然解决不了任何问题。所以就需要我们的下一步:追问。

追问是为了阻碍合作的综合原因。人们决定要不要做一件事时,脑海中往往有一个天平,一边是“要做的理由”,包括风险较低、利益可观、阻碍较少等因素,而另一边是“不做的理由”,包括“成本高”“风险高”“阻碍大”“利润低”等等。我们要做的,就是不断强化“要做”的这边,削弱“不做”的这边。

所以,职场中对方用来拒绝我们的理由,往往不是他们不愿意配合的唯一理由,还有很多原因综合导致他们不想做这件事。所以,这就需要通过不断地追问,来得知到底还有什么原因在阻碍着合作。

比如,除了人手不够,还有其他的原因吗?对方可能会告诉你,技术上也不成熟。那么你接着问,除了技术不成熟以外,还有其他的原因吗?对方可能会说,原材料成本太高……

很多人会担心,万一对方不愿意回答这么多问题怎么办?这里需要一点小技巧,一方面要持续表示理解和体谅的积极倾听姿态,而另一方面,用比较谦虚的态度表达出,我问这些问题的原因,不是为了打探机密,而是为了了解清楚你们主要的诉求和顾虑,方便我们以后的配合。

等我们把所有的原因都问到之后,就会知道,对方不愿意配合我们,并不只是因为“人手不够”,而是还有很多别的原因。而这些原因孰轻孰重,应该如何解决呢?这就需要我们的下一步,主动提供解决方案。

5、做好充分准备,包括应对拒绝的解决方案。为了能够在倾听环节很好地“反客为主”,需要我们在沟通之前,就把对方的疑虑尽可能考虑到,然后准备好针对于这些疑虑的解决方案。

比如你想到对方可能会说技术不成熟,就需要去了解一下,技术上近期有没有什么突破,行业内其他公司是怎么做的,引进新技术的成本有多少,是否在公司可以负担的范围内。原材料的成本是否真的高,有没有替代方案或者折中方案等等。

等我们在脑海中穷尽了所有被拒绝的可能性,做到“有备而来”之后,仍然不够,需要准备一个说服力更强的“诱因”以及相对应的行动方案。比如,如果新产品成功,我们能够尽早占领市场甚至申请专利,对公司利润的贡献率会远远超过现有的成熟产品。接下来的行动方案就是:如果有成本或原材料方面的担忧,我们可以先进行小范围内的投放和试点,如果市场反响好的话,再去跟公司申请更多的资源调配和技术支持。

当然,我们很难用短时间设想到所有可能性,也就需要在沟通的过程中,不断了解对方的真实诉求和痛点,通过经验的积累来慢慢达到。

6、调整心态,不要情绪化。职场沟通中,话外之音的作用也会左右沟通的结果。就像我们经常能从同事们的言谈举止中,感受出抱怨、强迫、责备、找借口、愤怒等等一系列的情绪或态度,而这些都会影响我们的职业形象。

比如“你们部门怎么总不愿意配合啊?” “这是部门的规定,又不是我一个人说了算。”大家在职场中肯定没少听到类似的对话。情绪传达出的唯一信息就是:我是无辜的,我是受害者,都是别人的问题。表达情绪而非建设性观点,对于解决和说服没有任何帮助。因此,在说一句话之前,要首先想想,一,自己是否正在宣泄某种情绪,二,说出的这句话对解决问题是否有帮助。确保自己没有夹带任何情绪地去沟通,对方接收到的信息也会是平静理性的。

7、表达要自信。在做好充分的沟通准备之后,表达上只需要注重淡定自信地陈述,这样会无形中增强对方对于你的提议的信任程度。

8、学会出选择题。当我们希望将谈判的结果引向自己期待的方向时,记得要做出几个备选的方案,减少对方内心“被迫服从”的感受,引导他们做主动选择。但前提是,这几个方案都是基本符合我方利益和诉求的。

比如就上一个产品开发的问题,我们可以说“既可以选择小范围内的产品试点,也可以选择和外部机构合作借鉴的方式,我可以推荐一个合作方。”并阐明两种方案的利弊,把选择权留给对方。 https://t.cn/z827ZaT

#浪浪钉[超话]#
温周是温周,俊哲是俊哲
只不过俊哲身上或多或少会有一点温周的灵魂碎片。
不是因为俊哲相Ai才有这么好的温周,而是因为两位老师对自己角色的理解、爱护和疼惜,他们也是最好的对手,相互成就。
三次元的俊哲,他们之间的真情和宠溺是给彼此的,不是给对方角色的。
春日限定已经结束,夏日热恋副本进行中


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