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一看就懂

为什么宇宙的
最高速度
是光速?

绕地球七圈半,就到顶了?
讲给每一个好奇的人
第 100 期自然与科学第 13 / 14 篇灵感来自 Reddit核实于 2026年10月7日
视频版3 分 5 秒 · 中英字幕

不方便开声音?往下看图文版。

看文字稿

下面是视频旁白的全文。

光一秒钟,能绕地球跑七圈半。可宇宙偏偏给速度定了个头。谁也不能比光快。为什么?先说一个小误会。这个最高速度,其实不是光自己的。它是宇宙里消息跑得最快的速度。一件事发生了,最快多久,别处才能知道。

光一点分量都没有,一出生就跑满了这个上限。所以人们叫它光速。那我们为什么追不上它?有个很好懂的比喻。想象每样东西都坐在一辆车上。这辆车的车速是定死的,谁都一样,只能改方向。

往北开,是在时间里往前走。往东开,是在空间里跑。你坐着不动,车就一直往正北开。时间照常走。你跑起来,车头就往东偏一点。往北的那份少了一点,你的时间就慢了一点。

这不是想象。高空会生出一种很短命的小粒子,按它的寿命,本来飞不到地面。可地面上天天都能测到很多。它跑得太快,自己的时间变慢了,所以活着落了地。车头一直往东拧,往东的速度越来越大。可它最多,也就等于车速本身。

车头正对着东,就是光。光把全部车速都用在空间里,时间那份一点不剩。所以,没有谁能比光快。不是我们不够努力,是这辆车根本没有更快的档。人们真的试过。欧洲有一个二十七公里长的大圆环,专门把小粒子往快里推。

推到最后,粒子比光只慢不到一亿分之一。再加多少力气,速度都几乎不涨。想追平光,得用无穷多的力气。那宇宙为什么非得有个限速?因为要守住先后:先有原因,后有结果。要是有东西能比光快,在有的人看来,信还没寄出,就先收到了。结果跑到原因前面,世界就乱套了。

还有两个常见误会。光在水里、玻璃里会变慢,在水里每秒只跑二十二万多公里。限速说的是真空里的光速。还有,很远的星系,正在用比光还快的速度离我们远去。那不是它在跑,是中间的空间自己在变大。这个上限,跟你天天有关。你看到的太阳,是八分多钟前的太阳。宇宙里每件事都排好了先后,谁也插不了队。

你还有什么想不通的怪问题?评论区告诉我,下一期也许就讲它。

1

一句话

宇宙里有一个最高速度。它其实是“消息”跑得最快的速度。光一点分量都没有,正好跑满了它。

2

这个限速
不是光自己的

常 见 说 法
光最快,所以光速是上限
好像是光给宇宙定了规矩。
更 准 的 说 法
宇宙先有一个限速,光正好跑满它
一件事发生后,别处最快多久能知道

光没有分量,一出生就跑在这个上限上。所以人们管这个限速叫“光速”。

3

为什么
我们追不上

① 车速定死想象每样东西都坐在一辆车上,车速谁都一样,只能改方向。
② 两个方向往北开是在时间里走,往东开是在空间里跑。坐着不动,车就一直往北。
③ 一跑就偏东往东的多一点,往北的就少一点:跑得越快,时间走得越慢。
④ 正东就是光往东最多等于车速本身。没有比“全部往东”更快的方向。

这是物理学家布莱恩·格林在科普书里用过的比喻。“跑得快、时间慢”是真的:高空生出的一种很短命的小粒子,按寿命本来飞不到地面,可地面上天天测到很多。

4

人们真的
使劲推过

27 公里圆环欧洲的大型强子对撞机,专门把小粒子往快里推
只差一点点粒子比光只慢不到一亿分之一
力气要无穷多越往上推越费劲,想追平光,得用无穷多的力气
守住先后要是能比光快,在有的人看来,信还没寄出就先收到了

宇宙需要这个限速:先有原因,后有结果,谁也不能插队。

5

两个常见误会

光也会变慢 光在水里、玻璃里会变慢,在水里每秒只跑二十二万多公里。限速说的是真空里的光速:每秒 299,792,458 米。
远处的星系
好像比光还快
很远的星系正在用比光还快的速度离我们远去。那不是它在空间里跑,是中间的空间自己在变大,不算违规。
不是我们不够努力,
是宇宙没有更快的档
你看到的太阳,
是八分多钟前的太阳。
这个限速让每件事都排好了先后:
先有原因,后有结果。
下 一 篇

为什么显微镜下的原子,看起来像一颗颗小球

原子没有壳,只是一团没有边的雾;显微镜像一只粗手套,把它摸成了一个个圆点。

第 101 期 · 6 分钟接着看 →
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