【菜科解读】

简单

回答：因为我们生活在一个有限的宇宙中。

有限的宇宙中容纳不了无限之物或者无限之属性，无论是哪一种属性，都不可能是负无穷到正无穷，任何一种物理属性，速度、温度、质量、体积、密度等，只要能想得出来能进行测量的属性，取值范围都不可能是负无穷到正无穷，只能在一个有限的集合中进行取值。

所以，可以拓展一下，温度不仅有下限，同样也有上限，上限就是宇宙大爆炸那个瞬间的温度，至此之后，宇宙中不可能出现超越宇宙大爆炸那个瞬间的温度，那就是我们这个宇宙中温度的上限值，它大约是多少呢，经物理学家估算，大约为10^32K。

图示：宇宙的温度变化图，宇宙创生的瞬间10^-43秒时，决定了我们这个宇宙温度的上限为10^32K，超过这个温度，等同于您就能创造一个新的宇宙。

现在，我们来说说，速度上限和绝对零度是怎么回事儿。

先说绝对零度，这个比较简单，就一句话。

绝对零度是粒子绝对静止或达到量子力学最低点时的温度，因为温度的本质是粒子的运动，此时的温度被标记为0K，或定义为绝对零度。

图示：对理想气体温度和压力关系的研究，推算出了绝对零度的值。

在研究超低温世界的时候，物理学家发现了许多奇妙的物理现象，比如最著名的超导现象（电阻为零），比如超流体现象，液氦能翻越一定的障碍，自动地从高处流到低处。

图示：液氦的超流体现象，液氦能自动从高处流到低处，这听起来不稀奇，但稀奇的是它能翻越障碍。

这就像你放在桌上杯子里的水，自动从杯子里流动了杯子外，不是从下面漏的而是从上面漏的。

目前超低温物理学家达到的极限低温是低温实验室在1999年达到1.0×10^-10K。

但根据量子力学原理，绝对零度是可望不可及的，因为存在真空能，只要能量大于零，温度就不可能等于0，说到最后，一切都和能量有关。

速度上限的原因，因为能量是有限的

注意，不论真空光速的具体速度是多少，有静止质量的粒子都不可能超越真空光速，这是由爱因斯坦的狭义相对论所决定的，随着运动粒子的速度增加，其质量不会保持不变，而是会变大，随着速度越来越接近光速，那么质量也就会越来越大，当速度达到光速时，质量也将达到无限大，这意味着这个运动中的粒子将拥有无限大的能量，这是荒唐的。

图示：只有当粒子的运动速度非常非常接近光速时，其质量的变化才变得十分显著。

因为在我们这个有限的宇宙中，容纳不下一个拥有无限大质量的粒子，因为整个宇宙的全部能量在宇宙大爆炸那一刻就被决定了，它只有10^19GEV这么多，不管这个数字有多大，它都是一个有限的数字，不是一个无限的数字。

那为什么光子能达到真空光速呢？

因为光子并没有静止质量，所以光子在真空中以真空光速时，就不会拥有无限的质量和无限的能量，否则任何物体被光子一照，都将灰飞烟灭了，不仅物体灰飞烟灭，整个宇宙被这一照都要灰飞烟灭。

但光子拥有所谓的运动质量，或者相对论质量，这个质量可以根据爱因斯坦的质能公式进行换算 E = MC^2，根据光子拥有的能量可以得到它的运动质量。

另外，关于光速还隐藏个一个更深奥但很少有人关心和意识到的一个问题：

为什么光速（真空）大约为每秒30万公里，而不是每秒三百万公里又或者每秒3万公里呢？

当然这些数字都是在现有的度量衡下得到的，而不是通过耍无赖改变每公里的长度或者改变每秒钟的尺度来搞数字游戏，那样做您想得到什么数字就能得到什么数字。

如果真空光速发生剧烈变化对于我们的宇宙意味着什么呢？部分物理学家正在思考这个问题。

与此相关的问题是，亘古以来，宇宙中真空光速是否在发生着细微的变化，比如从前的光子比现在的光子运动得更快一点或者更慢一点？目前这个问题还没有确切的答案。

唯一的例外大概是黑洞，据说黑洞有无限密度，但这导致了一个悖论，物理学家正在修复这个悖论，最终的结果很可能是黑洞也不能拥有任意一项无限的属性，比如密度。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

人类进入宇宙空间是趋势，未来可以超光速飞行？

怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只需两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二，南门二距离太阳约4.37光年远。

　　如此看来，因为生物学上与生俱来的脆弱性，我们是否会被永远地困在亚光速水平上?这个问题的答案将不仅关乎能否创造新的飞行速度纪录，也关乎人类这一物种能否进行星际旅行。

　　身体将成为短板　引力的方向都是垂直的，从头指向脚或相反，对于飞行员和乘客来说，这绝对是一个坏消息。

当引力为负值时，血液从人的脚部聚集到头部，导致头部出现肿胀的感觉(我们倒立时也会出现这种情况)，此时，人满脸通红，眼球充血。

反过来，当加速为正值时，血液从头部蜂拥到脚部，在极端情况下，人的眼睛和大脑会缺氧，从而出现视力模糊等症状，严重时可能会导致完全失明，这种情况在专业上被称为"加速度引起的意识丧失(GLOC)"。

　　一般人大约能承受从头到脚方向5倍重力加速度带来的影响，超出这一限度就会陷入昏迷。

而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员，则能在9倍重力加速度的影响下仍然意识清楚地操控飞行器。

总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会的执行主管杰夫·斯文特克表示："短时间而言，人体能承受远超9倍重力加速度的影响，但如果持续时间过长，就很少有人能承受得了。

"　　所以，在未来提升宇宙飞行速度的同时，我们更多的是需要对宇航员的保护。

因为他们所承受到底耐力极限或将成为未来宇宙飞行速度的最终短板。