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  • 1 # 手機使用者86163046596

    就是假設光在真空中的傳播速度無論相對於誰都是一樣的.舉個例子,一個靜止放置的燈泡發出的光傳播速度等於30萬千米每秒(近似值),而一個放置在以10萬千米每秒速度運動的火箭上的燈泡發出的光仍然是30萬千米每秒,而不是30+10=40或30-10=20.(另外,實際上目前的火箭遠沒有那麼快,只是舉個例子.)是不是很奇妙?速度疊加竟然不起作用了!這最早只是愛因斯坦提出的一個假設,並由此和另外一個假設:假設所有物理規律在不同的參考系中都成立,作為基礎,建立了相對論.之後由於相對論的很多結論都與事實符合得很好,從而間接證實了這個假設的正確性.另外,不僅光速不變,由此還可推出其它任何兩個物體運動的相對速度都不是簡單的相加和相減,而是有一個換算關係,例如在靜止地面上看來,兩個以一半光速相向運動的粒子,若你隨其中一個粒子一起運動時會發現另一個粒子相對於自己的速度並不是0.5+0.5=1倍光速,而是稍小,等於0.8倍光速.------------按照相對論速度疊加規則,若光源以光速運動,那麼它發出的光的速度仍然是原來的光速,這就是“光速不變”,無論如何,光速永遠是那麼大(當然,若光在介質中傳播,傳播速度會與真空中的不同,比如,光在普通玻璃中的速度大概是真空中光速的2/3,但只要在同一種介質中,不管光源怎麼運動,光速都和靜止時是一樣的).但實際上,由於任何實物粒子(說白了就是,除了光子之外的所有物質)的運動速度都不可能達到光速,只能比光速小.所以,問光源以光速運動時是否能發出光是沒有意義的(光源應該不會是光吧?那它就無論如何不可能以光速運動).這是因為,根據相對論,不僅相對速度不能簡單地相加減,物體的質量也會隨著速度的增減而增加,(是不是很奇怪?一個東西,只是運動的快了一些,竟憑空變重了!),當物體達到光速時(假設可以達到),其質量會增大到無窮大,此時齊能量(動能加上靜止質量對應的能量)也會變為無窮大,顯然,我們不可能得到無窮大的能量使一個物體達到光速.(光子能達到光速是因為它沒有靜止質量,而物體質量隨速度增加是在原來靜止質量的基礎上增加的)最後,這些奇怪的現象(0.5+0.5不等於1,而是0.8;物體質量會隨其速度的增加而增加)為什麼日常生活中沒出現(從沒聽說汽車跑時會比停下時重),是因為這些現象只在物體運動速度比較高時才比較明顯(也就是接近光速30萬千米每秒,相當於每秒繞地球轉7圈半),而一般我們的汽車啦、火車啦遠遠遠沒有那麼快(連目前人類製造的最快的東西-火箭,比起光速來說都是小兒科),所以,質量增加了,但只有0.0000000……(N個0,N>……天曉得有多少個)1克;兩個對頭以100公里每小時時速跑的汽車,在其中一輛上看,另一輛並不是100+100=200公里每小時,而是稍微小一點,少了0.0000000……(N個0,N>……同樣數不清有多少個)1公里每小時.所以你根本覺察不出來.

  • 2 # 使用者4666406496409

    光速不變是實驗得出的結果,雖然這違揹人的直覺,但它是自然界邏輯簡單性原則的一種結果。我們可以在實驗結果的基礎上反過來解釋光速不變。 我們先了解一下相對論裡為什麼“速度越快時間越慢”。下面一步一步來進行解釋: 能量是什麼?能量是一個間接觀察的物理量,被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。功被定義為力在物體沿力的方向發生位移的空間積累效應,並且等於力與在力的方向上透過的位移的乘積。 在地球上你將1千克的物體舉高2米和將2千克的物體舉高1米所做的功是一樣的。勢能變化△E=Fs 本文中各個字母所代表的含義:E—能量 F—力 s—距離 m—質量 a-加速度 v—速度 t—時間 c—光速 能量的一個表示式是力和位移的乘積,力是質量和加速度的乘積,加速度又是速度變化量和時間的比值,而速度又是位移和時間的比值。F=ma a=△v/t v=s/t 假設一開始絕對能量和絕對速度為零,現在速度為v,則(主要用於概念上的理解): E=(ms/t^2)s=m(s/t)^2 宇宙中光的速度保持不變(我們先假設光速不變這一實驗結果是正確的),任何物體相對於光都在做光速運動。 人們習慣站在自身的角度來評判其它事物的速度,當你不再將光速看成是一種速度時,你也就不難理解為什麼E=mc^2(質能關係式)。(前面提到E=m(s/t)^2) s=vt,當速度不變(保持光速),距離變長,時間的數又是相同時,就會導致時間膨脹(時間變慢)。 另一方面,物體的質量引起空間彎曲,使得周圍物體產生加速度現象,表現出時間膨脹(時間變慢)。 在運動中,速度越快時間越慢;在引力場中時間越慢速度越快。這也許就像程度心理學中的程度和邏輯相互結合互相關聯那樣,運動和時間(時間是邏輯的量子化)不能分開表述,它們是相互結合互相關聯的。 下面我們來理解空間、時間和物質的關係: 空間和時間是物質運動的存在形式,沒有無物質的空間和時間,也沒有無空間和時間的物質。 速度和時間是相互結合互相關聯的。速度不變,時間變慢,體現物質的空間性。時間不變,速度變快,體現物質的時間性。光速不變體現了物質的空間性,引力現象體現了物質的時間性。就像粒子的波粒二象性那樣,透過不同的觀察方式,你會發現物質有時體現波動性,有時體現粒子性。 我們分別從物質的各個方面來觀察。“速度不變,時間變慢,體現物質的空間性”,但如果時間慢到靜止,也就沒必要談速度。“時間不變,速度變快,體現物質的時間性”,當速度達到瞬移時,是否同樣無需談時間。這些與程度和邏輯的相互結合相矛盾。 宇宙中程度和邏輯是相互結合互相關聯的,因為這更加符合自然界的邏輯簡單性原則。無論從量子力學中粒子的波粒二象性(粒子的速度和最終位置的結合),還是波粒二象性導致世界量子化(既需要有程度又需要有邏輯),又或者是廣義相對論中質量和空間度規的結合,似乎都符合程度和邏輯相互結合這一規律。 程度和邏輯的結合導致了宇宙中時間無法靜止(我彷彿聽到了心碎的聲音),物質無法瞬移。 也許你會有疑問,為什麼光速不變現象和引力現象看到的都是速度變快呢。那是由於人自身作為時間性(粒子性)的存在來觀察周圍事物,看到的結果都是時間不變,速度變快。(體現了物質的時間性) (無論是運動速度還是衰老速度,都是間接的去觀察時間變化。) 光速不變體現了物質的空間性,引力現象體現了物質的時間性。 或許你對“光速不變體現了物質的空間性”依然不太理解,不妨再來看一下:宇宙中程度和邏輯是相互結合互相關聯的,粒子的波粒二象性導致了世界量子化(既需要有程度又需要有邏輯),光速不變代表了微觀粒子的大小在任何時刻都是不變的,因而光速不變是有利於宇宙和平的(啊,錯了,是有利於宇宙穩定)。

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