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1 # mcz107436431
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2 # lgp3651
不只是光,任何相向而行的的物體,其相對速度都不是各自速度之和,不管以誰作參照物。我們在日常生活中把速度相加減的計算都是不正確的,只是誤差很小可以忽略不計而已,速度大的時候誤差就會變大,所以在航空航天以及宇宙研究中,都不能把速度簡單相加減,而是用洛倫茲變換公式來計算。
兩個以光速相向而行的物體,其相對速度是光速,無論對於物體,或者其他任何觀測者。
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3 # 芝麻小龍
兩束相反方向的光。我們就以兩束光跑到最前面的兩個光子,一束光的叫a光子,另一束光的叫b光子。他們朝相反的方向前進。
1.對於a光子來說,b光子會發生紅移,這個紅移的量是多少呢?在a光子看來,b光子的波長是無窮大。它的頻率是0。它的能量也是0。也就是說在a光子看來,b光子是不存在的。反之亦然。
2.換一個角度,從事件光錐來說,A光子和b光子的事件光錐永遠不會重合,也就是說a光子永遠感覺不到b光子的存在。反之亦然。
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4 # 展翅翱翔的板磚
不是二倍光速,我上大學的時候大學課本里面有,但是仔細看的人不太多,當時舉的例子是在在運動的火車上測量光速。我長話短說,就是無論是人相對光源動還是不動,用裝置測量的光速都是一樣的30萬公里每秒。我想強調第一點就是你首先得承認這是一個事實,雖然他用經典時空體系很難解釋,我們平時接觸的都是遠低於光速的物體,那時候我們算這類問題很簡單簡單的加減法就行了,但現在我們卻無法再用這個方法解釋了;第二有人把這事給解釋了,他就是愛因斯坦,他用的方法是假設每一個運動的物體都有自己的時間,在這個時間體系裡每個物體自己的時間快慢都沒有任何問題,但是看別人的時間都不標準,有具體公式,簡單說就是動鍾變慢效應。你可以這樣來理解這一效應,就是你自己覺得自己對別人不對,但別人也覺得自己對別人不對,但實際上你倆都對,只不過立場不一樣,我亂舉的例子,但是好用的,哈哈。再來個嚴謹的說明,倆個相對運動的人,你覺得自己的時間快慢正常,別人也覺得自己的時間快慢正常,但是你倆看對方的時間都不正常。再補充一個還有動尺變短效應,有願意琢磨的,可以想想時間和長度如果都變了,它們相除得到的速度也就是光速不變就很好解釋了。好了,只能解釋到這程度了,物理還是需要自己慢慢學習與體會的。
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5 # 貓先生內涵科普
詭異相對論
相對論的概念,從它誕生開始就一直透著詭異的味道,那是因為我們在正常的生活中,根本沒有機會直接應用和感受到。我相信大部分同學,終其一生,都不可能獲得接近光速飛行的機會,可以直觀去感受一把,所以一直以低速宇宙的牛頓力學,來硬套相對論。我再強調一次,在接近光速的運動,以及光速運動的時候,同學們一定要把牛頓力學的固有認知扔掉!這時候,適用鐘慢尺縮原理,空間、時間都會改變,唯有光速不變!所以,不存在光速疊加,也沒有光速對減。光速不變。
相對論的推導很多同學都把E=mc2,等同於相對論本身。覺得你一直強調相對論怎麼複雜怎麼難以理解,這不是一個小小等式就看完了嗎?說不定,我們哪天腦子一抽,就也發明了第二次相對論也未必哦。
那我也不做多餘的解釋,我給一個相對論求解的表示式,大家試試也來靈光一閃,看看有什麼新的推論?
好了,這個我不展開,如果仍舊有自信的同學,在回覆中我們再自行深入探討一下靈光一閃的問題。
相對論的實證牛頓的理論,到今天,我們仍舊在大量的應用,測出地球的三圍、預測行星的軌道,簡直無所不能,為什麼呢?因為人類仍舊大部分時間在處理低速宇宙的問題,並且計算簡單啊——雖然用相對論一樣可以得出相同的解。
愛因斯坦呢?在高階的宇宙探索中,不斷的證實著牛頓宇宙無法到達的邊界,愛伊斯坦到達了。
最著名的就是“赫爾斯-泰勒”根據相對論推測的脈衝星系統,觀測到引力波存在證明,使廣義相對論精確度和實驗結果吻合到10的負十四次方——堪稱物理歷史上最精確的理論沒有之一!
結語很多同學問,那麼相對論的直接應用呢?正如麥克斯韋當年回答電有什麼用?——“你問一個剛出生的嬰兒,他現在有什麼用”?
我是貓先生,感謝閱讀。
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6 # Alpha天啟
還是一倍光速,因為光線不能作為參考系,光相對於任何參考系都是光速,一束光相對於另一束光還是光速。
你可以這樣認為,由於另外一束光達到了光速,它的時空靜止了,它是靜止的。
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7 # 適物
二束光按相反的方面照射,判斷的角度不同效果不同。從總體的空間上說是二束光發射點以速度相同向外照射,其最後的速度歸根於一*。
從相對性的光速上面的任何一個點上對應於對面點上說,其速度是二倍的,但是距離不一定是二倍,其最後的速度也歸根於一*。
從一個方面的速光速上的任意點上說其速度就是原來的速度,到了最後也是歸根於一。這個“一”可以理解為光的迴歸(這個問題的為什麼以後再做解釋)。
二束光速的設定說法跟宇宙中的恆星的光速意義是兩回事問題,人們不要混為一談,它的運動空間的佔用出處不同因而定義不同,動一動你的腦力想象是嗎?光的速度是因發光體的能量源的運動態的大小決定的,光速不是恆定的,但是光速是有最基本的光速值啟點,這個問題是達得人們的探討和驗證。謝謝你的觀看。
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8 # 又見明月清風
一倍光速。狹義相對論的方程式。
兩個參照系觀測到的速度差並不簡單等於參照系的相對速度。這個方程式就是用來算這個速度差的。
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9 # 維度開拓者
先說答案,光相對於光的速度沒有意義。
光不能將光作為參照物,因為光的靜止質量為零。
愛因斯坦在狹義相對論中有個假設就是“光速不變”,就是說光速不隨光源移動速度和觀察者運動速度而改變。
這個假設實際上就已經包含光速是最快的速度。如果物質移動速度等於光速或超過光速,顯然無法將光發出或把光拋在後面。所以光必須比你的移動速度快一點點 ,一點點。
因此,原則上是不能將速度到達光速的運動物質作為參照系的,否則就沒有意義。
或者說,要作為光的參照物的物質必須有質量,只有質量的物質才能做參照系。
重點在於,有質量的物質是無法到達光速的,只能無限接近。
比如你開著接近光速0.9999999C的太空飛船對著光飛去,你測的光的速度也是光速。
光沒有靜態質量不能作為參照物。
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10 # Chinsong
都反覆說了光速不變光速不變,怎麼還問這樣的問題。光不管怎麼測都是光速,如果不是,你就可以推倒相對論的時空觀了。
其實問題就出在我們對時間和空間都認知上。
不客氣的說,時間和空間一點也”不客觀”,“同樣的”一段時間和空間,在不同人的認知裡是可以不同的,這取決於你的運動速度有多接近光速。
如果你以亞光速飛行,你觀測到的空間和時間,與地球上靜止的人觀測到的會不一樣,你的速度越接近光速,你觀測到的結果和地球上觀測的結果差別就越大,然鵝你們都是正確的,錯的只是時間和空間,奇葩的時空,我們的宇宙就是這樣子,一切奇葩的來源就是那個“反人類”的光速不變原理。
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11 # 中和永道
0、光在真空中的速度,C恆常不變。
1、有兩束光,相背向射出,也就是:呈180度平角,兩條射線,“合併”成直線。——這是一個“理想實驗”。
2、在L射線上,測量R射線的“光速”;或者在R射線上測量L射線的光速,是等效的。也就是說,無論在什麼樣的“慣性系”或者“引力系”,光速C恆常不變—— 沿著測地線的傳播速率。
3、光的本質是:激發態光量子——簡稱:光量子;
光的傳播介質,或者說“光的傳播子”是——基態光量子——形象的稱之為:暗黑子。夜間的星星以外的深空。
真空不空。要麼是“激發態量子”,要麼是“基態量子”。本質上,都是:類光量子的“集合”。
4、光的傳播機制:
激發態量子——光子,轉換成為“基態量子”;轉換“距離”——近乎為“0”,不是“0”,是無窮小的“光—暗”長度;
基態量子—— 暗黑子,轉換成為“激發態量子”——光子,轉換“空間距離”——近乎為“0”不是“0”,是無窮小的“暗—光”長度;
相互轉換的“時間長度”,近乎於“0”而不是“0”,是無窮小的一個“光—暗—光”轉換時間的1/2;光速恆常不變,傳播速度C,在真空中。
5、有沒有比光速更快的“超光速”,我們相信有、一定有。只是目前尚未發現!
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12 # 宇宙天文宗師
〔宇宙定律〕
一 、物質的電磁力{吸引力}{反推力}
物質存在電磁力,同一種物質介質相互吸引,不是同一種物質介質相互推。多的物質會把少的物質推成圓球,因為兩種物質都在推,而且同一種物質任何一點推力都一樣大。推力又稱為反推力反推力是很均勻的力。被推成球型的物質任何一點向外發出推力都一樣大,但兩種物質的反推力不一定是一樣大。又因兩種物質都在使勁推少的物質被迫成圓球。圓球是物質組成的不是空的所以有個球面稱為圓球面。圓球面所受到的反推力越往球中心力線越密承受的推力越多。因圓球面任何一點都承受來自各個方向的力必然有一條力線經過球心垂直於球心,所以從球面到球心越往中心垂直力線越密越多所受到反推力也越大。故而球心所承受的反推力最大。故而越遠離球心所承受的反推力越小越少。
只要中心有物質壓力重力的天體,它的最外層表層必須是球形(圓球),天體的球面如果變成方形……中心不但沒有物質壓力而且重力也不存在。
二、光聚焦 能量聚焦、熱能量聚焦、正負(反)能量聚焦
光與一切物質同在充滿整個物質世界。太陽、恆星、一切星系是光聚焦取得能量,只有光永遠聚焦才能永遠發光發熱。我們看到的會發光發熱的星星、星系、恆星、太陽、行星中心,行星的衛星中心、地球中心、小行星中心、慧星中心、都是光聚焦的中心。 星星、星系、恆星、太陽、行星的外面外層都有一個圓球面可以光聚焦到中心。圓球面是平凸透鏡、凹凸透鏡, 只要形成平凸透鏡、凹凸透鏡就可以光聚焦。
光聚焦……光是用不完的迴圈的。
三、對環流層{上層與下層對環流}
自轉與公轉運動的動力層,宇宙間天體的公轉自轉都是有對環流層推動帶動運動的。同一個星球自轉有對環流層推動自轉……公轉有對環流層帶動運動,自轉與公轉運動是二個環流層,二個對環流層不是在同一個中心上的。沒有大氣層或有大氣層大氣只對流不進行對環流的星球(孤獨行星、流浪行星)、行星、小行星、行星的衛星是一定不會自轉的。
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【真實的宇宙形態結構】
宇宙是時間無限空間無涯物質有限世界。空間存在著一個一個大型的物質世界它們是沒有相連被真空隔離。各個物質世界都遵循同樣的物理規律,我們生活在其中一個大型物質世界裡。
我們的大型物質世界最多最外層的物質緊緊的吸引在一起它的外型是可以任何形態。它把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個大圓球都有一個圓球面及一箇中心,我們就在其中一個大圓球面裡面。這個大圓球內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個大圓球就是我們的圓球……………………總星系。總星系有一個圓球面及一箇中心。在總星系圓球面內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心。其中一個大圓球就是我們的圓球銀河系它有一個圓球面及一箇中心。銀河系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個大圓球就是我們的圓球太陽系它有一個圓球面及一箇中心,太陽系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個就是地球系(包括月球),地球是中心它的圓球面在月球之外,地球氣態圓球面內的最多氣態物質又把月球及其他各種各樣不相混合的氣態物質反推成一個一個圓球。
這些大大小小從大到小的圓球剛剛形成光‘就聚焦在它們的中心點上使中心發光發熱,太陽、行星中心、銀河系中心、總星系中心、星系中心、恆星都是有光聚焦才發光發熱的。因光聚焦在中心點上發光發熱就會發生對流 對環流。每一箇中心點上有一組或多組對環流層,接近中心的對環流層可帶動中心轉動自轉,遠離中心的對環流層可推動天體、星系、恆星、物體、物質、行星等等繞中心公轉。月球有氣態層只有區域性的對流沒有對環流所以沒有自轉只有公轉,月球公轉是地球最外面的一組對環流層推動月球繞地球公轉的……其它行星的衛星公轉類同。靠近地殼的對環流層(有對流層與中間層組成交替環流)帶動地球自轉其他行星自轉類同。地球月球在同一個圓球面內被太陽系的對環流層推動繞太陽公轉的其他行星公轉類同。太陽系圓球面內全部行星被銀河系的對環流層推動繞銀河系中心公轉的其他恆星系公轉類同。銀河系圓球面內的恆星系被總星系的對環流層推動繞總星系中心公轉的其他星系仙女系公轉類同。總星系圓球面內的星系被更大的對環流層推動繞更大的中心公轉。就這樣以此類推外面外層到底有多少層次我不敢下決定…… 根據天文文明可能有三十六層。我們是被套在圓球內從最大的圓球一直到最小的圓球……大圓球套比它小的圓球。就這樣圓球中有圓球,我們是被幾十層的圓球套著。
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13 # 刺荊軻
建議這樣理解:因為光速任何情況下都是不變的,所以兩束光對向運動或反向運動時不論以哪個或別的東西為參照系,光速都是30萬km/s,既然光速不變,那隻好時間可變了。於是這兩束光便有了不同的時間“長度”,1秒鐘的長度對它倆來說是不一樣的。當然,時間的長度,在不同引力或速度時確實不一樣。
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14 # 太上邪神
光速不變,光對於所有參照系都是光速,也就是說:光子對於所有參照系都是光速,任何兩個光子之間的相對速度都是光速,所以光束不存在方向相反的問題。不管是這兩束光運動方向是相同還是相反,它們之間的相對速度都是光速,人應該是分不清這兩束光的相對運動方向的,光沒有方向,光速不變很顯然是一個謬論。
光速不變,同一束光中的任何兩個光子之間的相對運動速度也是光速。在同一束光的兩個相鄰光子中,前一個光子發現後面的那個光子以光速向自己飛來,但距離永遠不變,後一個光子發現前面的那個光子以光速飛離自己,但距離永遠不變,所以光到運動目標的距離永遠不變,光速等於零速度,光速不變很顯然是一個謬論。
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15 # 宇宙探索
簡單回答,因為光不能作為參照系,如果作為參照系,狹義相對論中的兩天原理就不能成立。當然用世界線的概念解釋得更清楚,不會比較燒腦麻煩,有興趣的朋友可以瞭解下!
如果你非得要選光作為參照系,也不是不可以,只要記住一點:光速不變原理,一切都迎刃而解,而不是自己給自己挖坑,讓自己陷入到牛頓的經典力學和絕對時空觀中不能自拔!在任何參照系下光的速度都是光速,很簡單,不要想那麼複雜!
同時,也有公式課題計算,那就是洛倫茲變換。而通常我們用到的速度相加或相減的方法是伽利略變換,它只是洛倫茲變換的特例,在低速狀態下的近似值而已!
就好比問題中的疑問,假設光可以作為參照系,也沒問題,但計算相對速度時已經不能用簡單的速度相加就可以了,不是c+c=2c這麼簡單,這是伽利略變換,只是低速狀態下才適用,亞光速時必須用洛倫茲變換:
可以用上面的公式計算下,最終的速度w仍舊是光速,而不是兩倍光速!
就像你那些手電筒以5米每秒的速度奔跑,靜止的我看手電筒的光仍舊是光速,而不是光速+5米每秒,道理是一樣的!
最後說一點,莫用牛頓的絕對時空觀去思考光速問題!光速不變意味著時間和空間的變化,時間空間都變了,當然牛頓的絕對時空觀就不適用了!
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16 # 想法捕手這個回答紀念愛因斯坦狹義相對論114週年
首先,答案肯定不是;其次,這是一個好問題,能揭示一個物理學上最重要的東西:概念定位與物理過程。
很多人下意識都會以狹義相對論來解答這個問題,思路其實沒錯,但問題是忽視了狹義相對論運用的前提。
運用任何理論前,先了解下其適用範圍。狹義相對論有兩個基本原理:第一、光速不變原理。這個大家都知道,於是有人基於此,就給出了最終答案:30萬公里/秒,光速不變嘛。
但狹義相對論還有一個原理,是大多數人常常忽視的,就是第二原理:狹義相對性原理。
什麼意思?
意思就是狹義相對論只適用於慣性參照系。什麼叫慣性系參照系?
在初中物理中,把“慣性系”定義為受力平衡的參照系,是基於牛頓運動定律的有效參照系,又叫慣性座標系。即滿足慣性定律,作勻速直線運動或靜止的參照系叫做慣性參照系。
以牛頓的角度簡單來說,在地球上,地面就是“慣性參照系”;跳出地球,就需要考慮地球自轉的離心力,所以在太陽系中,太陽接替地球成為“慣性參照系”;跳出太陽系,銀河系中心就成為了“慣性參照系”。
判定“慣性參照系”是運用牛頓運動定律與狹義相對論的一個重要前提。
而題主的問題在一個“慣性參照系”中嗎?
題主的問題把光當成宏觀物質在說了,具有誤導性。還有既然光對於任何物體都保持一樣的速度,光的運動方式本身就不是經典物理學能解釋的,更無法用經典物理學理論來說兩個光之間的相對速度。
如果非要看成宏觀物體的相對運動,套公式進行計算,請看下面。
洛倫茲相對速度公式:
△V=|V1-V2|/(1-V1·V2/C^2)
V1=C
V2=-C
最後得出△V=C,就是大多數人認為的光速不變,還是30公里/秒的運算支撐結果。
但是這裡只有數學運算結果,而物理與數學的最大不同就是,物理必須要對過程負責。所有的物理方程必要具有物理意義,要有清晰的物理概念及前提,否則這樣的公式運算是不成立的。
上圖:科里奧利力(Coriolis effect)的簡圖,同一種運動,不同參照系的表現方式。
狹義相對論,如何定義“慣性系”?細心的朋友會發現,上面說的“慣性系”其實都是以牛頓的角度來定義的。這就有個最核心的問題,牛頓定律是建立在絕對時間和絕對空間的基礎之上的,而相對論打破了這一基礎,時空是可以扭曲可變的。
那為什麼牛頓定義的“慣性系”還能適用於愛因斯坦的狹義相對論?
一種解釋認為:
1905年,愛因斯坦在他的論文中提出,所有的慣性參考系都是等價的,也就是說,一切物理定律在慣性參考系中都同樣適用,具有相同的形式。愛因斯坦其實只給出了一個哲學性的概念解釋,或者說直接甩鍋給了死去的牛頓。
他告訴大家,你們去套用牛頓的“慣性系”就行了,但他卻革了牛頓定律的命,沒有了絕對空間和絕對時間,牛頓的那些定律如何推匯出來。(這裡並不是說牛頓錯了,牛頓定律是相對論低速情況下的近似解,近似但畢竟不是,就像相對論也並非完美。)
這樣,關於“慣性系”的定義就成了一個邏輯上的迴圈證明。也就是說,愛因斯坦並沒有給“慣性系”一個基於相對論的科學定義,但卻讓大家都認可了他的思想邏輯,這就是愛神的高明之處。
至少到目前為止,對於宏觀世界,相對論都解讀得很好,所以也沒多少人去糾結這個問題了,但相對論絕對不是終極理論。
我敬佩愛因斯坦,不是因為他提出什麼令人震驚的理論,而是因為他是一個站在思想巔峰的大神,這些理論只是證明了這點而已。
哈哈,這個邏輯成立嗎?
另一種解釋認為:
愛因斯塔的解釋是一種“同時性定義”,什麼意思?
因為絕對時間和絕對空間沒有了,不是就沒有絕對意義了嗎,那就全部改成相對意義吧。世界上沒有絕對意義,都是相對意義,所以牛頓定律在相對意義下都是成立的,只要是成立的,其中的“慣性系”定義我們大家就都可以用。
這裡就是最燒腦的地方了,理解了沒?
但為什麼一種相對意義下得出的定律,在不同種相對意義下,一樣同時可用?這一點其實並沒說透。
而解讀這裡的關鍵,是否就是量子力學與相對論結合所缺失的一環?因為這能透過量子糾纏特性來解釋。
量子糾纏是指兩個相互糾纏的量子離得再遠,它兩之間的感應是同時瞬達的,雖然它們不能傳遞資訊,但是否可以傳遞物理定義,如果可行,不同的相對意義下才能共用一套物理定義。(可能表述不是太合理,大概這個意思)
總結:物理問題,物理過程大於最後結果為什麼說相對論難以理解?雖然公式大家都知道,但研究物理問題並不是套公式就行的。
相對論難就難在如何定義,在相對變化的過程中找到一個立足點,再去分析思考。一千個哈姆雷特有一千個立足點,但只有一個是正確的。
還有對相對論概念的解讀,一些科普文的不靠譜也是造成很多人不相信相對論的原因所在。
比如“尺縮效應”解決的是測量問題,而不是大多科普文說的“視覺效果”(這也是為什麼叫“尺縮”而不是“物縮”),因為並不一定看物體變扁了,角度不一樣,還可以看起來比測得的長。
當然為了讓大多數人看懂,高深的概念偷換成簡單的概念,有時似乎也在所難免。
(自知認知有限,見識淺薄,卻妄議愛神相對論,如有其它見解,還請指正!)
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17 # 科學黑洞
兩束光相背而行,相對於其中的一束光,另外一束光的速度仍然為光速,而不是二倍光速。 這個結論跟我們根深蒂固的思想相違背,為什麼不是二倍光速哪?按照牛頓的經典物理學概念,二倍光速並沒有錯。但是自愛因斯坦提出相對論後,幾乎所有的經典物理學的公式都被修正了。這意味著,在高速世界中我們以前掌握的理論不是很精確了。 我們印象中的速度合成公式是這樣的:w=u+v ,在小學、初中、高中甚至於日常生活中都是這樣過來的。
但是自愛因斯坦提出狹義相對論後速度合成公式變了,如下的形式:當u和v速度非常小,遠小於光速的時候上邊圖片中的公式,就變成了w=u+v。但是當它們的速度接近於光速的時候,公式就不可以化繁為簡了,因為誤差會變大。當兩束光相向而行,即:u=v=c,最終得到合成後的w=c。
實際上這個速度合成公式,本質上是在光速不變的基礎上推導而出,最後再用公式反過來證明光速不變,看起來就像文字遊戲一樣。當然了這也是物理公式的“自洽性”。
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18 # 前進波濤
其實,相對論最迷惑人的地方就是光速的性質~~在普通人眼裡,人們最清楚的速度就是像伽利略桌面運動實驗演示的小球那樣,距離/時間等於速度(s/t=v),確切地說這是物質運動的速度計算方法,就是說這是實物運動的速度v的表示式,這個速度是相對於慣性參照系的速度,它遵循速度的相對性原理,速度也自然是相對速度。
然而光速卻不是我們通常所認識的速度概念,它與桌面小球的速度是兩回事:它應當是屬於“波速”的概念,波速與物質運動速度存在本質區別。
顧名思義“波速”不是物質的運動速度,而是物質能量波的傳遞速度。波速的特點在於它決定於介質的屬性~~在不同的介質裡,同一個波會擁有不同的速度,這個我們可以從機械波的傳遞規律中總結出來。
然而光,大量證據指明它應當是波,是波即為能量波,也就是說是非物質的運動,自然我們就不能用經典理論計算速度的方法來計算它,因為它是不遵循慣性參照系的相對性原理的,它的速度與光源的速度也未必有關。我們得承認相對論提出光速與發光物體的速度無關這應當是對的,因為光速跟發光物體速度實質是不同的,所以它們不具有疊加性。但是它把光速與物質運動速度混為一談並且由此推匯出其他結論卻是錯誤的。
因此,相對論錯就錯在它不能分辨兩種速度的本質區別,最終導致了理論的全面錯誤。這樣的錯誤就如同一個小學生作業那樣:已知2+3=5,那麼 2個人+3只羊=?
對於正常的答案,恐怕人們很難給出!不是因為人們不懂數字加法,而是人們都知道這兩個不是同一個類別,所以不能混合運算,如果非要生搬硬套,那勢必得出錯誤的結果!
可是在愛因斯坦不知情的情況下,這個數學天才卻在相對論中範了這樣的錯誤,這也可以說是科學探索領域的一個有趣的笑話。但是我們沒必要也不能去責怪這一切,因為在科學探索的道路上可能人們都是在盲人摸象,誰也看不見大象的全部,如果誰能取得一定的突破那便是大家的福分,因為人們又可以向前邁一步了!只要是在未知領域踴躍探索的人,都是值得尊敬的,特別是那些把核心問題擺在大家眼前的人,他們更是人類文明的里程碑。
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19 # 鍾銘聊科學
相對論很難背常人理解的原因在於尺度,在於世界觀。
要搞清楚這個問題,我們要先從“時間”說起。首先,時間是什麼?其實你很難給出一個十分精確的定義,直接暴力解決這個問題是沒辦法的。但是在科學領域,任何物理量都要做出明確的定義。無法直接定義其實並沒有關係,我們還可以用其他的定義方法,也就是測量定義法。
我們確實不知道什麼是時間,但是我們知道的是古人其實知道一天是一天,他們是咋觀測的呢?是透過天象,一個白天一個黑夜就是一天;太陽在天球上轉一週是一年;月亮在天球上轉一圈就是一個月。
發現沒有,其實時間是週期性發生的事。你可以把時間理解成一種運動。為何?
我們再來看看時鐘,最早是鐘擺,就是來回晃的那種,你發現沒有鐘擺的計時就是靠運動。
再來說說我們手上帶的表,比如石英錶,它是靠什麼來工作的? 直接給出答案:振動。
即使是現在超高精度的原子鐘,已經是靠週期性的運動來計時。所以,從測量定義法出發,我們發現時間是一種週期性的運動。
你再仔細思考一下,既然時間本身是一種週期性的運動,那它會不會受到運動的影響?是的,愛因斯坦正是迴歸到了時間的測量,提出了相對論。那具體咋推演的呢?
我們先來看看伽利略,牛頓他們的想法,他們觀測運動,發現這麼一個問題,那就是如果你要研究運動,就得先選定一個參考系,就比如說:一個人在車上走,如下圖。
相對於車子來說,人的速度就是5m/s。而相對於地面觀測者來說,人的速度就是10+5=15m/s。發現沒有,這其實一個疊加的關係。這也是伽利略提出的“伽利略變換”。這讓我們知道一個道理:談論運動(速度)至少你要選個參考系。
後來,麥克斯韋提出了麥克斯韋方程,他發現變化的磁場產生電場,變化的電場產生磁場,於是預言了電磁波,並發現光速和電磁波的速度幾乎一摸一樣,於是他又預言光是一種電磁波,而赫茲用實驗證明了這一點。
但是問題來了,麥克斯韋的理論當中有個奇怪的東西,就是光速c,這個光速c=1/ε0μ0(ε0是真空介電常數,μ是真空磁導率,都是常數),也就是說,光速不需要一個參考系的存在。這就和伽利略,牛頓他們矛盾了。但牛頓理論和伽利略的理論實在是太精確了,誰錯了物理學大廈都受不了。科學家想了很多辦法,最後都失敗了。
這時候,一位26歲的小夥,也就是愛因斯坦,提出了一個石破天驚的想法,就是把伽利略變換和光速在任何慣性參考下不變結合起來。光速不變,那啥變呢?
時間和空間!在牛頓的世界觀裡,時間和空間是獨立的,而且對於任意觀測者都是一樣的,意思是對你來說是1秒,對我來說也是1秒。
但是愛因斯坦認為不是這樣的,還記得剛才說到的時間的定義麼?時間本身是一種週期性運動,因此,他認為時間是會因為運動而改變的,空間也是一樣的。準確來說,就是運動的物體相對於慣性參考系,時間會膨脹,尺寸(空間)會縮短。
所以,在愛因斯坦的體系裡,沒有單獨的時間和空間了,而是隻有時空的概念。
所以,在這套體系裡,速度不再是疊加的,而是由這兩條基本假設推匯出來的速度公式。這個推導過程其實很簡單,初高中的水平完全可以征服。多說一句,據我瞭解現在的高中生也要親手推導這個公式的。
現在,我們回到題主說的問題上,
兩束方向相反的光,我們就把兩束光c帶入公式,最後v=c,也就是說,他們相對於對方的速度還是光速c。
所以,我們慣用的牛頓的那套速度疊加公式,其實在高速狀態下誤差就會極其大,而在低速下,其實是蠻符合的。不過如果你好事,把狹義相對論的速度變換公式用在低速下,你會有一個驚人的發現,還拿剛才小車的例子來算,
地面觀測者v=(10+5)/(1+(10*5/9*10^16)=15/(1+5*10^-15)≈15,和牛頓的疊加是幾乎是等價的,在10的-15次方的上有微小到差異,這個是我們目前測量工具都沒有辦法測出來的微小差異,這也是為什麼牛頓力學這麼符合我們的直覺,因為我們就是生活在一個宏觀低速的世界裡。
而當速度越接近於光速時,牛頓力學的誤差就大到非常離譜的狀態,而愛因斯坦的相對論依舊是適用的。
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20 # 金童希瑞
光速是金屬態氫離子“磁力矩”的震盪。
用經典力學解釋不了光速,光速是量子力學範疇裡的概念。
磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,金屬態氫離子的磁力矩切割磁力線釋放電磁波——能量。
熱核反應質量守恆,物質不能轉化為能量——電磁波。
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愛因斯坦的相對論是否定“以太”存在的,也就是說不存在第三方參照系。也就是說一束光相對於任何參照系都是光速,和參照系的運動速度毫無關係。
由此可見,兩束方向相反的光,它們把對方互為參照系,它們的運動速度仍然是光速,不會是二倍的光速。
其中一束光,不論把低速運動的物體作為參照系,還是高速運動的物體作為參照系,把靜止的物體作為參照系,都是光速。當然把一束相反運動的光作為參照系,它的速度仍然是光速。這就是光速不變原理的內涵。
總而言之,參照系就是靜止的物體,不論參照系的運動速度多快,你都認為它是靜止的就行。