相对论为什么不能超过光速(超过光速)

导读 你们好,我是九旅网的小编小九,相对论为什么不能超过光速,超过光速很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、超光速(faster-than-ligh...

你们好,我是九旅网的小编小九,相对论为什么不能超过光速,超过光速很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、超光速(faster-than-light, FTL或称superluminality)会成为一个讨论题目,源自于相对论中对于局域物体不可超过真空中光速c的推论限制,光速成为许多场合下速率的上限值。

2、在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。

3、而在相对论中,运动速度和物体的其它性质,如质量甚至它所在参考系的时间流逝等,密切相关,速度低于(真空中)光速的物体如果要加速达到光速,其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量,而且它所感受到的时间流逝甚至会停止(如果超过光速则会出现“时间倒流”),所以理论上来说达到或超过光速是不可能的(至于光子,那是因为它们永远处于光速,而不是从低于光速增加到光速)。

4、但也因此使得物理学家(以及普通大众)对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。

5、 所谓“时光倒流”就是光的多普勒效应。

6、 并不是“时间”倒流,而是世界的感觉“倒流”。

7、 与声音可以类比,都是波粒二象性。

8、 多普勒效应根本上是由于波的传播速度是绝对的,只与介质有关,与声源和接受物体运动状况无关。

9、 换句话说,波的传播应以介质作为参考系。

10、 突破光速屏障时会有“光障”(类似“声障”) 现象可与超音速飞行类比,并不是不可能。

11、   光速不变的条件是这样的:介质稳定。

12、因为在任何稳定的介质中,任何波的速度都不变,与参照系无关。

13、当声波的介质相对于测量者静止时,无论声源速度如何变化,声速不变(只改变音频),这是著名的多普勒实验,其它所有机械波都有类似现象。

14、   举例来说,运动的火车头发出的声音,相对地面还是声速(声速不变),不是火车速度加声速,而相对火车速度是声速减火车速度(加利略变换);而在超音速飞机内部从机尾向机头发出声音,相对飞机,还是声速(声速不变),而相对地面,是飞机速度加声速(伽利略变换)。

15、因此速度是相对的,相对论变换与伽利略变换并存,而不是排斥。

16、   如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?   一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略测量时间时,误以为远去的钟慢了。

17、而且速度越快,钟慢得越厉害。

18、   假设有一把尺长1声秒,而我们的测量地面上有一无限长尺子固定不动,运动尺头尾各有一个探测装置,在探测到与地面某一尺刻度重合时,用声音报出该刻度,我们在地面尺原点接收声音。

19、尺匀速运动逐渐远离,当尺尾报0声秒时,尺头已经距离我们1声秒,而这个距离,要1秒后我们才能收到;当尺尾到1声秒距离时,尺头到2声秒,还是要在我们收到尺尾报1声秒后1秒,我们才能收到尺头报2声秒,于是我们会直观的认为,尺尾先到刻度,尺头后到达它本应立刻到达的刻度,感觉好象远离的尺,缩短了。

20、而且运动速度越快,感觉短的越厉害。

21、   如果超过声速,我们将追上以前发出的声音,声波将倒序进如我们的耳朵,就好象时间在倒退。

22、我们先听到2点的钟声,后听到1点的钟声。

23、这个现象是感觉或计算“时光倒流”的本质原因。

24、光也有类似现象。

25、   钟慢、尺缩、超光速时间倒流现象,都可以用声音试验做出结果,这只能证明爱因斯坦的结论有问题,他忽略了测量速度的问题,把现象当成了物理本质。

26、照本文方法解释相对论,双生子悖论、子回到未生时杀父悖论都不存在。

27、 参考资料: http://baike.baidu.com/view/24725.htm。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。