科学探索|当光速减慢时会发生什么？当光速减慢时会发生什么？|

北京时间3月1日消息，据国外媒体报道，光是宇宙中移动最快的事物，如果光传播的速度变得很慢，会发生什么呢？在真空中，光速大约是每秒每秒30万公里，如果光速减慢几个数量级的话，人类就会立刻注意到。在瑞士苏黎世联邦理工学院开发的电脑游戏中，人们有机会体验这种假想场景。在游戏中，你可以看到由光速变慢导致的奇异的颜色和亮度变化，甚至对物体长度的感知也发生了改变。
缓慢的人类速度

即使人类所能达到的最快速度，与光速相比也微不足道。人类旅行的最快速度大约是光速的0.0037%，而且你需要乘坐某种太空飞行器才能达到这样的速度。
【科学探索|当光速减慢时会发生什么？】物理学家通过思想实验已经可以确定，当人类能以接近光速的速度旅行时，将会发生一些很不寻常的事情。爱因斯坦的狭义相对论解释了速度如何影响质量、时间和空间，根据该理论，当我们旅行的速度接近光速时，时间会变慢；我们飞掠过物体时，测量到的物体长度会变短；此外，我们还能够看到光的多普勒效应以及其他变化。
如果光速减慢，而不是人类的速度加快，同样的变化也会发生。在这两种情况下，我们的运动速度都更接近光速。

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更慢的光速
当光速足够慢——以至于狭义相对论在日常生活中变得很明显——的时候，世界将会是什么样子？在现实中，光速并不会像游戏中那样减慢。真空中的光速是不变的，对所有观察者而言都是如此。不过，光速确实会因为其穿过的材料不同而改变，但这并不会改变狭义相对论的影响，我们对这些影响的感知也不会改变。
如果能亲眼目睹狭义相对论对光速减慢的影响，我们就会注意到颜色、时间、距离和亮度的变化。

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颜色变化
当人类的运动速度接近光速时，就会感知到所谓的相对论多普勒效应。要理解这一点，请记住，光既是粒子又是波。波以波长作为其特征，即波峰之间的距离，这决定了它的颜色和频率——在给定时间内有多少波峰经过。
在多普勒效应中，当你靠近一个声源时，会发现声音的频率（音调）似乎会随着波峰越来越快地到达耳朵而变得更高。类似地，当你向着一个光源移动时，光的波长似乎也会变短，让人感觉到颜色的变化，在光谱上表现为向蓝色和紫色移动，称为蓝移；如果光源远离我们而去，它的颜色就会向光谱的红端移动，即红移。总之，朝向你的物体看起来更蓝，而远离你的物体看起来更红。
改变时间和距离
也许狭义相对论最著名的效应之一，就是当一个人以接近光速运动时，时间会变慢。换句话说，接近光速运动的人衰老得更慢。这种效应称为时间膨胀。
严格来说，你经历的正是时间膨胀；但如果没有什么相比较的东西，它就没有任何意义。狭义相对论的另一个效应是，以接近光速运动的物体——或者当你以接近光速从静止物体附近掠过时——的长度会缩短。这就是所谓的长度收缩。不过，这种效应是很复杂的，根据一个静态观察者的测量，以接近光速的速度运动的物体可能会经历长度收缩，即变得更短，但在那个人的眼里，它们实际上会因为狭义相对论的另一个效应——运行时效应（runtime effect）——而显得更长。