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1 # 父母筆記
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2 # 科學認識論
不知道為什麼回答了這麼多,還有說物體以超光速前進!!!請大家記住:“相對論告訴我們有靜止質量的物體的速度是不能超過光速的,嚴格意義上只能無限接近光速”。
或許不停反覆強調一個知識易錯點就是我們這群科普工作者的責任吧,就像老師會不停給學生強調易錯點一樣。
光速不變原理在相對論提出後,最重要的觀點之一就是光速不變原理,這一原理從根本上詮釋了光速的特殊性!
那為什麼物體的速度不能超過光速?接下來我們就探討這一問題:
再說這個問題我們先來說說參考系這個問題:我在地面上花1秒的時間走了1米,以地面為參照系,那麼我的運動影象x-t即為正比例函式。
但當我以自身為參考系時,按照牛頓時空觀來看,時間仍是1秒,但距離卻變成了0,所以運動影象變為了延x軸的直線。
這樣我們可以描述為:變換參照系時,時空向量沿著直線旋轉。按狹義相對論來說:變換參照系時,時空向量沿著雙曲線旋轉。
從以上的例子來看狹義相對論跟牛頓力學在物理上看起來差別挺大的,但從幾何影象上看,相對論無非是把牛頓力學的直線往裡彎了一下而已。
所以我們按影象來看雙曲線漸近線上的點,變換參照系時,依然在漸近線上,如圖中黃色向量所示,這在物理上對應的就是光速的不變性。
物體接近光速會發生什麼事?既然前面我們從影象解釋了物體不能超過光速,那麼到底物體在接近光速時會發生什麼?
其實這個問題也很簡單,相對論已經很清楚的告訴了我們。
1、質量會變大。在相對論提出前人們一直認為物體質量是固有屬性,不會改變但相對論告訴我們物體的質量就隨著速度的增加而變大。前面我曾回答過一滴水在加速到接近光速時,其質量大小和所具有的能量大小簡直無法想象。
M=Mo/√(1-v^2/c^2)
2、時間變慢。這個效應也是相對論神奇之處,也就是我們經常所說的雙生子假說。一個人乘坐光速飛船飛行一年,回來後他的哥哥已經90歲但他卻只過去一年,僅僅26歲的狀態。
當然接近光速並不是一件簡單的事情,其中涉及很多複雜的公式。但我們不得不說的是接近光速確實會發生一些神奇的事情,但這些現象並不具有玄幻色彩!
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物體如同穿梭在滿布暗能量高速公路上,速度越快受到暗能量推搡的壓力越大這也就是重力。達到光速時無限大,原子結構土崩瓦解 ,成為能量如電子光子夸克等。