為什么自然法則規定物體的速度不能超過光速

2023-02-22 20:35:27 字數 5553 閱讀 9901

1樓:匿名使用者

第一,光速不變(這個是假設,源自有了這個假設,相對論物理能很好的符合高速高能下的觀測實際)

第二,凡事有因才有果,在光速不變的前提下,如果物體的速度超過光速,就有可能出現物體還沒出發,就已經到了目的地這樣的破壞因果關係的情況。

具體推導可以用相對論下的洛倫茲變化嚴格證明事實上,這個問題上的嚴格物理表述是:任何訊號的速度不能超過光速訊號可指實際物體、粒子,也可以是場或波的波包

2樓:

愛因斯坦的相對論認為

時空是相關聯的

簡單的說就是我們的時間跟空間是密不可分的

他提出:

「物體的速度越快那麼時間就越慢」

根據這個理論

當物體的速度等於光速的時候時間就靜止不動了那麼如果物體的速度超過光速的話

那麼時間將倒流!

愛因斯坦說當物體運動速度等於光速時,時間就會停止。

3樓:冒牌筆仙

光速是人類目前已知的最大速度,定義值c=299792500±100m/s

光速的動能無限大,按目前人類的認知來說達到光速不可能。

光速、超光速的物理學問題本身沒有什麼現實意義。

愛因斯坦提出的這一理論,前提是相對論的思維去理解它。

相對論是以光速不變原理作為基礎的,物體一旦達到光速就永遠不變,這點可謂物理學的霸王法則。

在觀察者眼裡,光速者的速度永遠是光速。

當觀察者靜止時,光速者以光速遠離。

當觀察者加大速度去追光速者時,光速者仍然以光速遠離。

所以,時間對於光速者的限制蕩然無存了。

在觀察者眼裡,光速者的時間的停滯了。

當物體越接近光速,觀察者看到的物體時間流逝速度變慢。

但是速度是相對的,光速者眼裡的觀察者,不也是光速嗎?觀察者的時間同樣也會停滯。

衝這點上時間停滯的意義不大。

我個人看來,時間停滯這種說法,基本上算是愛因斯坦,拿著最快宇宙速度來跟大家開玩笑的。

所以大多數想象出來的時光機器之類的,都是以圓周運動物體來帶動的。

只有這樣,光速者眼裡的觀察者,才能看似真正靜止。

4樓:匿名使用者

因為光速是宇宙最快速度,意思就是問題達到最快速度時。不是時間會停止,是會變慢。一個物體的從a點到b點需要的時間是這樣計算的:

路程除以速度等於時間。也就是說速度越大時間越小。因為物體的速度是不可能超過光速的,當物體達到光速時我們存在的四維空間就會產生扭曲,超過光速的物體就會和沒有超過光速的物體產生四維空間跳躍!

不在同一四維空間。因為是速度超過了極限根據公式路程除以速度等於時間,現在路程除以速度+(超速)等於時間,所以時間變慢了。舉個易懂的列子,當物體靜止時速度是0,但是速度永遠不會等於零,只能無限接近0,為什麼呢?

你看看上面那個公式:路程除以速度等於時間,如果速度等於0了,那麼公式就出現跳躍,用計算機都算不出來!不信你試試!

當小於零了,會怎樣,路程是3米速度是—1那麼時間等於—3。時光倒流了!

5樓:

因為光速最快,就那麼簡單

宇宙膨脹的速度和光速那個快?

6樓:

在這裡你要弄明白一個問題:宇宙有一個極限速度,那就是每秒30萬公里的光速,沒有任何物體能超光速運動,你也許不相信,但它是科學界最權威的公理之一 實際上事實是這樣的:愛因斯坦提出了光速為自然界的極限速度。

然而當一個物體在接近於光速運動時,自然法則會放慢該物體的時間,時間總會被放慢,以維持該物體的速度不會超過或等於光速。 (宇宙存在於時間,質量,速度和引力之中,它們會相互制約,束縛各自,所以不會出現任何一方超越常規的現象)

你會想到什麼呢?對了!如今這種方法可以幫助人們實現通向未來,不過速度這一關人類還是遙不可及的。

回到正題。 所以,宇宙膨脹的速度不會比光速快,因為這違背了它自己的制定的自然法則!!

7樓:奇點使者

宇宙膨脹的速度比光速還要快?科學家:宇宙中還有一種速度更快

8樓:雷用利飛光

光是宇宙中的最快速度,超過光速時光就會倒流

很顯然,宇宙時間是正向流動,宇宙膨脹速度當然小於光速

9樓:邱米盈敏

光速快!~~光是30萬千米每秒,膨脹是75千米

10樓:中電合創

宇宙膨脹的速度比光速快 那個不是物體的運動速度,而是空間的膨脹速度。

物體的運動速度不能超過光速,但是空間的膨脹是可以的。

如果沒有這樣的暴漲,宇宙不會出現現在這樣的各項同性

11樓:拱霓慄健

宇宙膨脹的速度比光速還快,光照不到的地方,一片漆黑

霍金的《時間簡史》上有介紹

超光速的證據--哈哈,當不得真的.........

12樓:匿名使用者

呵呵,同意樓主,現在所悉知的物理學僅僅是大自然的皮毛,有很多自然法則都沒有被人類所瞭解.期待下一波物理學界的**一代!

13樓:匿名使用者

宇宙大**只是科學家的猜測。而且你怎知在宇宙**前就沒有星系了?

為什麼光相對與任何事物都是光速,不管移動或靜止的東西,那一束光相對於另一束光的速度是多少呢

14樓:嵐色的逆襲

這就是著名的光速不變定理

愛因斯坦2023年9月發表在德國《物理學年鑑》上的那篇著名的相對論**《論動體的電動力學》,提到光速問題的話有四段:

「光在空虛空間裡總是以一確定的速度v傳播著,這速度同發射體的運動狀態無關。」

「下面的考慮是以相對性原理和光速不變原理為依據的,這兩條原理我們定義如下:

1. 物理體系的狀態據以變化的定律,同描述這些狀態變化時所參照的座標系究竟是兩個在互相勻速平行移動著的座標系中的哪一個並無關係。

2. 任何光線在『靜止的』座標系中都是以確定的速度v運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。」

「對於大於光速的速度,我們的討論就變得毫無疑義了;在以後的討論中,我們會發現,光速在我們的物理理論中扮演著無限大速度的角色。」

「由此,當υ=v時,w就變成無限大。正像我們以前的結果一樣,超光速的速度沒有存在的可能。」

(《愛因斯坦奇蹟年━━改變物理學面貌的五篇**》[美] 約翰•施塔赫爾主編,範岱年、許良英譯,上海科技教育出版社2023年版 第97━98頁,第100━101頁,第109頁,第127頁。)

光速不變第四解為質速解,此解從質速關係得來。愛因斯坦質速關係式:

m=m0/√1-υ2/c2(m為運動質量,m0為靜止質量,υ為物體運動速度,c為光速)說明:物體以遠低於光速的速度(人體尺度下)運動時,質量變化不明顯,增加的質量忽略不計,可認為質量不變,以經典力學規律足可以應付計算需要。但接近光速運動時,物體質量增加較多,隨著向光速的靠近,質量趨向無限大。

大小兩極相通,質量無限大因兩極同一又為無限小,質量無限小可視為零,因此光子無靜止質量。光作為極限物,大小同一,動靜也同一,無靜止質量即為無運動質量。從質速關係式也可得m0=0時,m=0,υ=c時,此公式不成立。

有人認為沒有質量怎會有能量?須知電磁場為能量場,光量子又是能量子,因光子無質量,任一能量值在與質量對比時都為無限大,因無質量,運動中也不消耗能量,除傳遞能量給其它物體外,光子能量足以保持其速度不變。

光子無質量為知性所不容,人們到處尋找有質量的根據。有人認為光有光壓為有質量表現,但不知光壓乃光電效應表現,是光量子、光能轉化為電能的表現。也有人引愛因斯坦質能公式:

e=mc2(e為能量,m為慣性質量,c為光速),認為有質量才有能量,這就和前述質速公式衝突,這種衝突說明光作為極限物,獨立於兩式之外。我們根據另一能量公式:e=hν(e為能量、n為普朗克常數、ν為光頻率)可計算出一定頻率光之光子能量,使m=hν/c2推導光子潛質量。

注意,這裡指的是一定能量必對應一定質量,但對光子而言這只是其潛在質量而非實在質量,這就是實驗中找不到有質量的光子的原因,潛在質量只說明可以轉變為多少質量。如按經典力學觀點非認定光有質量,電磁場有質量,真空作為光量子場就要表現出巨大質量,一切有光的場所也會有沉重的質量壓力,含有電磁場的粒子質量都需加倍, 引力定律還會使真空形變。推理繼續,光越強,質量越大,引力越大,恆星都變成了黑洞,豈不荒謬!

電磁場為能量場,引力場為質量場,二者進一步同一才將潛在的質能關係揚棄為真實關係,這卻不是本篇所論之題。還有人以光線在引力場中彎曲來證光有質量,有質量的東西才受引力吸引。我們知道,能量為斥力,不受引力作用影響,至於為何會彎曲,以後自會了解。

電磁場有能量而無質量,引力場有質量而無能量,實物處二者間而兼有之,我們需再走一段才能真正瞭解它們。

光速不變的第五解為時空解,時空解源自愛因斯坦相對論。相對論告訴我們,物體高速運動時會發生「尺短鐘慢」的現象,這種現象在低速運動中變化極小,可按牛頓力學定律視其無變化,但在高速中變化明顯。如沿運動方向取1米的標尺,以地球時間1秒計算,每秒速度在3萬公里時,1米為0.

995米,1秒為1.01秒;在15萬公里時,1米為0.866米,1秒為1.

15秒;在29.7萬公里時,1米為0.141米,1秒為7.

1秒;在29.99萬公里時,1米為0.02米,1秒為50秒。

當物體運動速度達到光速時,物體沿空間方向的尺度會縮短為零,時間會慢到停止。

υ(公里/秒)

ι0(米)

ι(米)

t 0(秒)

t(秒)

0.1c=3萬

1 0.995

1 1.01

0.5c=15萬

1 0.866

1 1.15

0.9c=27萬

1 0.436

1 2.29

0.99c=29.7萬

1 0.141

1 7.1

0.9998c=29.99萬

1 0.02

1 50

c=29.9792 458萬

1 01 0「尺短鐘慢」效應說明空間和時間是隨物質運動速度的變化而變化的,它適用於一切物質,包括光。光速下,時鐘停擺,零時間意味著光在傳播過程中不消耗時間。空間是物質的延展性,時間是物質變化的連續性或延展性。

沒有時間就意味著物質靜止不變,保持原狀,所以光速不變。零時空雖是合理推論,是自然現象、自然法則,也為知性形而上學所不容。更有一部分人認為運動是絕對的,靜止時相對的,不但把運動與靜止相割裂和對立,且把本應一併使用的對應範疇——相對與絕對分贈不同事物,在形而上學中也淪落到低層次。

辯證法認為有無同一。零時空並不意味著真的一無所有,而是說我們無法測量這時空。無數光量子溶為一體,共同構成大統一場,不分彼此,此光即彼光,因為你無法分離出單個的光量子,你也就無法給定某個量子以特定的空間和時間。

這一現象與經濟學中全民所有疑難類同:生產資料歸全體人民所有,每個人都擁有生產資料,這只是象徵性的;每個人又不擁有生產資料,這是實際性的,無法確定哪些生產資料是某個人的,結果無產階級仍是無產階級。世風日下情況下,私心膨脹,就變成你的也是我的,不拿白不拿,大家都拿,拿大家的。

人類生活領域比起這宇宙來,渺如塵沙,不值一提。人長期生存於人體尺度領域中,其生活經驗及認識侷限於此,這個世界的兩極——極大和極小都在我們世界之外。如果不是近代人類面臨生存危機,迫使我們跨入兩極神祕之域,尋求新的生存空間,我們將永不能理解老子及黑格爾的辯證思想

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