光速雖然是一個(gè)巨大的數(shù)字,卻是有限的。光速有限使得我們基本上不可能用一個(gè)照相機(jī)拍出世界某個(gè)局部在某個(gè)瞬間的定格。例如,現(xiàn)在你讀到的這些字距離你有0.5米,因?yàn)楣馑偈敲棵?0萬公里,這些字發(fā)出來的光(更準(zhǔn)確地說這這些字周邊的白底發(fā)出的白光)大約是1.7納秒之前發(fā)出來的。中秋節(jié)你和你的小甜甜看月亮,彼時(shí)你們看到的月亮是一秒前的形象。再比方說,因?yàn)樘栐?.5億公里之外,你看到的太陽是8分19秒前的太陽。
如果光速只有一半。你是一位聽說過愛因斯坦質(zhì)能等價(jià)關(guān)系的人,你知道那個(gè)著名的公式能量等于質(zhì)量乘以光速的平方。你立刻跳起來告訴我,完了,太陽輻射的能量只有原來的四分之一,地球立刻進(jìn)入比火星溫度還低的沒有盡頭的冬天,也就是說地球的氣溫會降到至少零下60度。
如果光速只有一半。如果你學(xué)過一點(diǎn)光學(xué),你也會跳起來說,完了,所有五光十色的景色我們看不見了,因?yàn)楣獾牟ㄩL都會縮短一半,人眼能夠看到最長波長的紅色跑到紫外那一端去了,人眼看到最短波長的紫色跑到最短的紫外那邊去了。我們會不會變成盲人?
如果光速只有一半。如果你學(xué)過一點(diǎn)天文學(xué),你會說,我們看到最暗的星將會看不到了,因?yàn)樗鼈冏兊酶盗,具體地說暗了一等半。天文學(xué)家用最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡可以看到非常遙遠(yuǎn)的星系,現(xiàn)在可能看得不那么遠(yuǎn)了,數(shù)目也會下降到只有原來的八分之一。
這些變化可以一直羅列下去。如果光速真的只有原來的一半,這些變化果真會發(fā)生嗎?這可不是一個(gè)簡單的問題。為了回答這個(gè)問題,讓我們假設(shè)你是一個(gè)光子,看看你會看到什么變化。
好吧,現(xiàn)在讓我們假設(shè)你是一個(gè)光子,就是組成光束的無數(shù)個(gè)粒子中的一個(gè)。假如你是一個(gè)光子,你對世界的體驗(yàn)將是空前的。首先,你是跑得最快的物體,無論是與有機(jī)世界的任何動(dòng)物比,還是與無機(jī)世界的任何人造交通工具還是自然界中的任何事物比。最快的火車時(shí)速大約是每小時(shí)360公里,繞地球一圈大約需要4天又15個(gè)小時(shí)。如果你是最快的民用飛機(jī)呢?在超音速客機(jī)已經(jīng)成為歷史的情況下,你也需要40小時(shí)才能繞地球一圈。如果你是光子,你在一秒中時(shí)間內(nèi)已經(jīng)繞了地球七圈半!
沒有任何東西的速度可以超過你,這是愛因斯坦在一個(gè)多世紀(jì)之前就發(fā)現(xiàn)的,后來不斷地被物理學(xué)家證實(shí)。2011年9月,一組以意大利人為主的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)中微子超了光速,僅僅超過了四萬分之一倍,引起世人和科學(xué)家的廣泛關(guān)注。結(jié)果呢?不到半年之后,他們慚愧地發(fā)現(xiàn),原來連接GPS接收器和電腦的光纖插松了,導(dǎo)致將中微子從歐洲核子中心飛到格蘭薩索山洞的時(shí)間計(jì)少了一點(diǎn)點(diǎn),這一點(diǎn)點(diǎn)只有60納秒。將這60納秒找補(bǔ)回來,中微子跑完全程的時(shí)間和光一樣。所以,到目前為止,光子在速度上仍然是不可戰(zhàn)勝的。