光速是極限?從庫倫定理?

2025-01-23 20:50:08 字數 5562 閱讀 9656

1樓:

光速是極限,但這不是從什麼定理推導的,而是因為目前沒有發現比光更快的速度。這是狹義相對論的基本假設之一,物理中所謂的假設,相當於幾何中的公理,無法用邏輯證明,只要現實觀測不與之矛盾即可認為成立。

庫侖定律與它沒什麼關係。如果非要找個與之有關的公式,應該是麥克斯韋的推遲勢公式,他證明了任何作用都要通過一定速度傳播,不存在瞬時作用(「心靈感應」),並算出了光速的大小,但不能證明光速就是極限,只能說是目前發現的極限。也許有一天會發現更快的速度,但這不會影響以上理論的正確性。

根據相對論,速度越快質量會越大,不是變小。隨著質量的變大,其加速度會越來越小,最終也不可能超過光速。

2樓:晨露高考學校

難得發現taijun_2008錯了一回,狹義相對論的基本假設之一是光速不變,與參照系無關,不是光速最大,光速最大可以推導,從兩個基本假設出發得到座標洛侖茲變換再得到速度洛侖茲變換就看出來了,光速是上限。

而且樓主的問題實際上並不用這麼複雜,樓主認為距離足夠大,一直加速下去,那麼可以存在超越光速的可能,但根本不會,想當然了,積分算一下就知道了。實際最後動能就等於勢能的減少,而勢能減少是有限數值。

光速恆定理論為什麼可怕

3樓:高啟強聊情感

因為當某個物體從零開始向光速加速的過程中會產生巨大的能量,而這個能量會在物體速度不斷增如簡加的過程中不斷施加阻力,當族嫌有質量的物體接近於光速的時候,其阻力也是無限大的,也因此光速無法被有質量的物體超越。

根據愛因斯坦想對論。

任何有質量的物體只能無限接近光速,而不能超越光速,科學家曾經兆橡手試圖通過粒子加速器。

來實現光速的突破,可是不管加速器有多麼強大,粒子的速度也只能達到光速等,只能增加無數個9,可就是達到100%光速,更不要說突破光速了。

光速極限的基本原理

4樓:信覓雲

在讀ad歷險記中,你可能注意到ad的速度幾乎是光速,但並不等於光速。這似乎有很充分的理由:遠低於光速的速度相對論效應不顯著。然而實際情況是超光速在物理學中是不可能的。

我會告訴你這是為什麼。假想ad奮力想將他的飛船加速到光速。好,我們已經知道物質的能量與γ引數成比例,這在相對論計算中太普遍了。

但你現在也會知道當物體的運動速度等於光速時,γ引數將變為無窮大。因此,為了讓ad的飛船加速到光速,他將需要無窮大的能量。這顯然是不可能的。

因此儘管對於乙個物體可以以多麼接近光速的速度運動並無限制,但任何有質量的物體都不可能達到光速。實際上,沒有質量的物質必須以光速運動,在此我不想討論其原因。唯一的一種沒有質量的物質是光(被稱作「光子」),或許還有中微子(不久前已經證實,中微子有質量。

譯者)我們假設有乙個世界的任何粒子的質量為負值,那麼光速是這個世界的最慢速度。任何粒子在沒有外力的情況下都保持恆定的超光速速度,但若要使粒子停下來的就等於這個世界要使物體超光速的能量。

還有其他物體不能朝光速運動的原因。其中之一與「因果性」有關。假設我投出乙個壘球並打碎了一扇窗戶,那麼「我投出球」就是「窗戶被擊碎」的原因。

如果超光速是可能的,那麼一定會有某種參照系,其中「窗戶被擊碎」先於「我投出球」發生。這導致各種邏輯衝突(特別是當窗戶已經碎了之後又有人截獲了飛行中的球,阻止了窗戶被擊碎!)因此我們將物體能超光速執行這種可能性排除了。

更進一步,因果性排除的不僅是超光速運動,更排除了任何超光速通訊。

為了說明這點,這裡有乙個表,標明以不同的速度到達不同目的地所需要的時間。讓我解釋一下它們的含義:

首先,為了能產生顯著的長度縮短,我們必須非常接近光速。因此我假設在旅行中飛船可以產生乙個穩定的加速度。這也就是說,飛船內的人將感受到乙個連續的加速度。

例如,前半程以1g(g為地球的重力加速度。譯者)加速,後半程以1g減速。

從理論上講我們假設光速是「極限速度」是錯誤的嗎?

5樓:胡高勇聊體育

如果你假設光速是某個「極指伍限速度」,不管那是什麼意思,那你不僅在理論上是可能的,而且在理論上肯定是錯誤的。

因為,你看,這既不是在相對論中假設的,也不是從相對論中推匯出來的。

我們假設真空光速是不變的:它對所有的觀察者都是一樣的。所以當不同的觀察者看到真空中的一束光經過他們時,他們將測量相同的速度,不管他們自己的運動。

相對論就是建立在這個假設上的。更準確地說,它建立在一組保持不變速度不變的四維幾何變換(最一般的是所謂的保形群)的基礎上。

當然,這有許多後果。乙個重要的結果是,沒有乙個觀察者的參照系是完全以光速運動的。通過推導乙個矛盾很容易看出其中的原因。

假設乙個觀察者以真空光速運動。每乙個觀察者相對於自己都是靜止的。但與此同時,由於光速的真空速度是不變的,這個觀察者將看到自己以光速的真空速度運動。

同時處於靜止和以光速運動是矛盾的;因此,我們的假設(這樣乙個觀察者參考系的存在)是錯誤的。這個論證的乙個稍微修改的版本可以用來說明沒有比光速更快的觀察者參考座標系。

所以,是的,我們可以由此得出結論,對於觀察者(人類,外星人,貓,儀器,任何能夠與環境互動並旦襪體驗其環境並因此而改變的東西),只有比光速慢的參照系存在。所以在這個有點狹義的意義上,我們確實發現光速的真空速度是乙個速度極限。

但它並不能限制某些事物的速度,比如陰影、雷射筆在遙遠表面上發出的光點,或者就此而言,被稱為速子的假想基本粒子。

此外,廣義相對論中也存在漏洞(蟲洞,阿爾庫維耶雷的「扭曲」驅動),至少在唯遲或理論上,可能允許觀察者以比光線更快的速度到達目的地。所有跡象都表明,這些漏洞在實際的物理宇宙中是無法利用的,但它們僅僅是假設的、數學上的存在,意味著「終極速度極限」終究不是終極的。

光速是不是物體本身運動速度的極限?

6樓:爽朗的

光有著獨特的屬性,光的基礎微粒被稱為「光子」,光的運動速度也就是光速,任何其他速度都不可能超越光速。當其他粒子運動時,速度越接近光速,受到的阻力也就越大,根本無法達到光速,更不用說超越光速了。也就是說,沒有任何事物能夠比光移動得更快。

我們知道,聲波需要媒介才能傳播,但光波不需要媒介,即使在真空中也能傳播,因此,光可以在宇宙中自由穿梭,速度比聲音在空氣中的傳播速度快100萬倍。

19世紀末到20世紀初,愛因斯坦在牛頓、法拉第、麥克斯韋理論的基礎上,開始思考有關光速的問題:如果運動的速度達到光速,甚至超過光速,那麼前輩們所認定的這一系列真理,是否就有了矛盾之處?他認為,物體在高速運動時,會遵循一定的規律,愛因斯坦將其稱為「相對性原理」。

宇宙中的一切物體都是運動的,兩個物體之間的運動是相對運動,相對運動的速度無論快慢,都不可能改變物體本身的運動速度,而光速是物體本身運動速度的極限,一切速度都不可能超過光速。

7樓:特別的對味

光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。它與觀測者相對於光源的運動速度無關,即相對於光源靜止和運動的慣性系中測到的光速是相同的。

8樓:今天觀影百家

不是,光速只是一種衡量速度的單位,只是證明其速度快,但是肯定有超越光速的存在的。

9樓:龍哥哥的好爸爸啊

是的,光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。當物體的速度接近光速時,它的質量趨於無窮大。並且光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。

10樓:次元小拾

並不是,雖然說光速是現在人類所知的最快速度,但很可能還存在超越光速的物體,只是人類還沒發現而已。等科技再進步一些,說不定人類就能發現更快的速度了。

11樓:小u自**

是的,因為在自然環境下,光速是最快的速度,沒有任何物體的速度能夠超越它。

12樓:乾煸新鮮事

我覺得確實是的,因為光速是已知中速度最快的。

光速是極限嗎

13樓:沙迎真

光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。沒有比光速更快的物質。因為光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。

速度的極限就是光速嗎?為什麼?

14樓:網友

在相對論裡,愛因斯坦提出光速是速度的極限的猜想,這一猜想在實踐上和理論上都有待於**。根據質量與能量的變化,粒子的質量變能量,能量有多大,速度就有多大。假如,粒子的整個質量徹底變為能量,那麼,粒子的能量就達到極限,粒子的速度也達到極限。

假如,光子沒有引力質量,反映出光子的整個質量已徹底變為能量,也就是說光子的能量已達到極限,那麼 光子的速度達到極限。這就是光速極限的道理。光速,就我們所知而言,是一道不可逾越的障礙。

如果你和我一樣是個科幻迷,這將是乙個壞訊息。幾乎可以肯定,在除地球之外的太陽系中不存在有智慧的生命。然而恆星間的距離太遠了!

我們即使以光速執行,到達最近的恆星也要花上4年時間。所以沒有比光快的交通手段,將很可能無法在銀河系中游蕩並與異型文明相遇,為爭奪銀河系的帝位而戰,等等。另一方面,由於長度收縮,或許情況並非那樣令人絕望。

假設你登上一條飛船,以接近光速飛往10光年以外的一顆恆星。從地球的參照系看來,這個旅行將持續10年。然而對於這次旅行中的乘客而言,長度縮短了。

因此這個旅行只用了不到10年的時間。並且飛船飛行得越接近光速,(相對於地球和恆星的)長度收縮得也越多(你也可以從時間膨脹的角度考慮這個問題)。為建造一艘可以像這樣無限加速的飛船,現在看來有無窮的技術困難。

這些困難可能會被證實是不可克服的,那麼我們就只能在幻想的空間遨遊;但如果它們是可以克服的,並且如果我們人類可以活得足夠長以克服它們,那麼我剛才所描述的正是依據狹義相對論的理論上(可行的)遠端宇宙旅行。當然,許多科幻**仍然加入了超光速飛行。但它們也常常不得不在其中引入一些奇怪的概念,如:

時空扭曲"、"超時空"。最終的情況是:就我們今天所知的時、空而言,超光速飛行是不可能的。

但如果你喜歡,你總可以寄希望於某種時空的"視窗"或乙個全新的,允許物體超光速運動的物理分枝被發現。超光速是一種相對概念。一般定義的光速是1c也就是真空中的光速。

但如果介質的密度越大,光速就會越慢。假定一種物質的密度使光速降到,那麼中微子就可以很簡單的超光速了。<>

15樓:網友

近年來,有人將自然界的粒子分成慢子、光子和快子三類,按靜止質量(m0)的大小,慢子 m0>0,光子m0=0,而快子m0<0,快子就是比光運動得還快的粒子。最先假定快子存在的是美國科學家比拉紐克和蘇達珊,直到1967年,美國哥倫比亞大學的傑拉爾德·範伯格才確定了快子在科學中的地位。他認為快子應該存在,只不過它具有負重力的性質,也就是它同我們這個宇宙中的物質不一樣,並不是靠萬有引力相互吸引,恰恰相反,而是相互排斥的。

如果把我們的宇宙稱作"慢宇宙"的話,那麼,由快子構成的宇宙,則是"快宇宙",光速是"慢宇宙",與"快宇宙"的分界線。在"快宇宙"中,會出現許許多多在"慢宇宙"中看來荒唐滑稽的事情,譬如,在"慢宇宙"中,不動的東西能量為零,一旦它獲得能量,便會運動得越來越快,能量無限大時,它就以光速運動。但在"快宇宙"中,情況恰恰相反,如果快子的能量為零,它就以無限大速度運動,它得到的能量越大,跑得就越慢,當它得到能量為無限大時,快子的速度就降低到光速。

在快宇宙裡,光速是快子最小的運動速度;而在"慢宇宙"裡,光速則是物體運動的極限。如果我們的飛行器能夠在快宇宙中飛行,那麼,光速就是我們的最小速度,不再成為不可逾越的障礙,我們的速度可以達到百倍,萬倍光速,那樣,我們就能到達宇宙的任何乙個角落,可以著手建立乙個大宇宙帝國了。<>

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