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如果我們現在走路最快是60米每分鐘當我們被放大10倍,消耗能量肯定也放大了,我們速度是不是到了600米每分鐘了,相同的,我們先研發速度快的,在放大它百倍,甚至千倍,是不是就能超過光速了呢?
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  • 1 # 愛較真的戴老師

    任何具有質量的粒子的運動速度都不可能超過光速,題主的推論來源於牛頓力學。對於低速運動物體,我們一般應用經典物理的牛頓力學,只要我們施加作用力F,就會產生加速度a,那麼隨著時間增加, v=at, 它的速度就會不斷增加。這裡在低速情況下,我們不用考慮運動物體質量隨速度的變化。

    然而,在速度和光速相比擬的時候,我們就必須應用愛因斯坦的相對論來解決。相對論是現代物理學的基礎,由愛因斯坦在1905年完成了6篇奇蹟般的論文,其中一篇就是狹義相對論。

    狹義相對論指出,當物體的運動速度越大時,它具有的質量會越來越大,當物體趨近於光速時,它的質量會變化到無窮大。這在經典物理裡無法想象,所以剛提出的時候,世界上很少有人能理解相對論。

    根據狹義相對論,相對於靜止質量m,運動物質的慣性質量和速度之間的關係,由下面的公式來計算。

    裡面m是靜止和低速時的慣性質量,M是高速運動的相對論質量,c是真空中的光速,也就是30萬公里每秒,v就是高速運動物體的速度了。

    由上面公式可以推匯出,當物體速度接近光速時,它的質量將會急劇增大,這個時候施加的作用力,產生的加速度會越來越小,直至忽略不計。所以,任何物體的運動速度都不會超過光速C。

    那麼為什麼光子可以以光速前進呢,因為光子的靜止質量為零,所以光子才不受質量的束縛,可以瞬時加速到光速。所以任何具有質量的粒子的運動速度都不可能超過光速。

  • 2 # 趣味說

    當一個物體接近光速時,它的質量接近無窮大,加速該質量所需的力也接近無窮大。所以,宇宙中永遠不會有足夠的力量來達到光速。

    構成光的基本量子粒子光子是無(靜止)質量的,因此光子確實以光速傳播。對於給定的波長,它們的能量是恆定的,隨著波長的變小,能量也隨之增加。

    這些結論都是用愛因斯坦的狹義相對論模型推匯出來的。但真正有趣的是愛因斯坦是如何得出這個結論的。

    假設兩艘宇宙飛船正從相對的方向奔向一個行星,假設每艘飛船的速度都是光速的一半,那麼它們的相對速度就是光速。

    假設這個行星上還有第三個觀察者。

    現在假設宇宙飛船和觀察者都成直線排列,其中一艘飛船發射鐳射束,這樣行星上的靜止觀測者和另一艘宇宙飛船上的觀測者都能看到鐳射束。

    發射鐳射的宇宙飛船上的一個觀察者測量出離開宇宙飛船時的光速,發現光速與我們所知的光速完全相同。

    在行星上靜止的觀測者測量鐳射束到達時的光速,並確定它是光速,與離開宇宙飛船時的速度完全相同,儘管宇宙飛船已經以光速的一半向他駛來了。

    從相對方向靠近的宇宙飛船上的觀察者也測量鐳射擊中他們飛船時的速度,你猜怎麼著,這和另外兩個觀測者測量的完全一樣,即使這兩艘宇宙飛船以光速互相靠近!

    愛因斯坦假定光速是恆定的,不管光源和觀察者之間的相對速度是多少。他真正的天才在於認識到,如果這是真的,那麼就不可能有一個普遍的絕對參照系。

    要使上述事實屬實,唯一的辦法是使用標準的標尺和時鐘來測量每個區域性參照系中的距離和時間,當外部觀測者相對於本地參照系動態觀察時,它們似乎使用不同的比例尺。

    然後,愛因斯坦研究出了新的數學必須保留這個驚人的自然事實。

    沒有人知道這是為什麼,愛因斯坦也沒有推測為什麼。在100多年的非常仔細的實驗和觀察中,沒有發現任何證據來反駁這一說法。

    另外,沒有人知道為什麼光的實際速度是質量、能量和資訊的極限速度。

    把這一事實當作公理,愛因斯坦就可以得出狹義相對論的其他所有結論,包括運動物體的感知時間和距離都是相對於觀察者而言的(即:根據不同的觀察者相對於移動時鐘的速度和距離,移動時鐘似乎以不同的速率走動)。

    宇宙膨脹的兩個部分之間的相對速度可以超過光速。這正是導致宇宙可觀測極限(即視界)概念的原因。超過這一極限的物體正在以比那些物體發出的光到達我們的速度更快的速度從我們身邊退去。從其中一個物體發射的光子永遠也追不上我們(反之亦然)。因此,就所有意圖和目的而言,超出這一視界的任何東西都可能不存在,因為即使在理論上,我們也不可能與他們溝通。

  • 3 # KongZWang

    我還是不能夠理解1➖v^/c^。這樣的式子。在公元日曆中,地球自轉一圈是一日,太Sunny照射著地球,地球的一個邊逆向太Sunny照射方向,另一邊順向太Sunny照射,地球自轉一圈運動是一件事情,講地球自轉這件事並沒有包含太Sunny,如果地球自轉運動速度用v表示,那麼運算公式就沒有光速c的因素。如果講太Sunny照射就是講太Sunny的功能,例如光合作用。在中國有個畫蛇添足的成語,假定有一條蛇,另外又有一匹駿馬,它們各自安好,假如有人要問蛇會不會像駿馬奔騰一樣快跑,會是什麼樣?結果將互為獨立的事物搞亂,將馬的腳畫在蛇的身上。如果只在紙上看圖會覺得更加合理,但對客觀存在卻沒有這種存在。火車運動就像地球運動一樣,是獨立的運動,當火車停在火車站,開啟火車上所有燈光,無法使火車移動半步,即光無法推動火車運動,那麼講火車運動的時候,為什麼要用光速參與,使本來簡單明瞭的事情,變成複雜難懂的高深知識。

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