光速每秒多少公里

從牛頓力學三定律我們可以瞭解到，宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態，如果要想改變一個物體的運動狀態，讓它加速運動或者減速運動，那麼必須要給他提供力的支援，有力才有加速度，速度才會變化。

這個道理非常的淺顯易懂，當你開車的時候想好跑得快一點，那就需要狠踩油門才行，這樣車的速度就會提升。這個過程就涉及到了能量轉化問題，“石油”的化學能透過一系列的操作最終轉化為車的動能，但是車的速度是有極限的，最終能量因為地面的阻力都消耗掉了。

那麼真空中近似30萬公里每秒的光速，它的動力是什麼？為什麼會有如此高的速度？

愛因斯坦研究發現，他認為光是宇宙中最快的速度，任何有靜止質量的物體速度永遠都達不到光速，理論上只能無限接近於光速。愛因斯坦曾做過這樣的思維實驗，他想著當時的交通工具火車，如果不斷的給它加煤、加燃料，火車的速度就會不斷的提升，但理論上只能加速到無限接近於光速。

從狹義相對論的質增效應來看，高速運動的物體質量會不斷地提升，當物體達到光速百分之50%，質量會提升15%，當達到99%光速，質量提升700%。這樣就導致要想把質量更大的物體提升速度，那麼需要的能量就會更大，最後的結果就是有靜止質量的物體永遠都達不到光速。

但是光子比較特殊，並沒有靜止質量，因此也不屬於物質，根據量子力學來說僅僅是一份份的能量。只要一經產生，它的速度就是30萬公里每秒，並不能無緣無故的消失，只能被其它例子所吸收。我們理解光子的速度，其實可以把光速看成是光子的特有屬性，就像是一個人擁有質量一樣，這是在一出生就確定下來的。

目前已知有四大基本作用力引力、電磁力、強力和弱力，一直以來科學家都在致力於這四大基本作用力的統一詮釋問題上。目前量子力學可以從基本粒子交換的模型來解釋電磁力、強力和弱力，但是引力子目前並沒有被發現，對引力最好的解釋是愛因斯坦的廣義相對論。

按照規範場論來說，所有基本粒子的質量都應該為零，但實際上並非如此，科學家提出了希格斯場來解釋這些基本粒子的質量問題。當粒子運動過程中透過希格斯場，就會和它發生相互作用，從而粒子的速度減小，使粒子獲得質量。

但是光子透過希格斯場卻是不同的機制，光子並不會被減速，也不會被賦予質量，光子的靜止質量為零，30萬公里每秒的速度就是光子的固有屬性。

愛因斯坦認為宇宙中有靜止質量的物體都不能達到光速，只能無限接近於光速。同時資訊的最快傳遞速度也只能為光速，至於經常被大家所提及到的宇宙膨脹超光速、量子糾纏超光速、量子隧穿超光速都不違反愛因斯坦對於光速的解釋。

文/科學黑洞，圖片來源網路侵刪。