如果光速不是每秒30万公里,狭义相对论会是什么结果

发布时间: 2023-03-09 00:01:23 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 86

如果速度超过光速会有什么后果?会和相对论冲突吗?光速不可超越似乎是我们这个宇宙的初始设定时的一项重要参数,因为到现在为止关于速度...

如果光速不是每秒30万公里,狭义相对论会是什么结果

如果速度超过光速会有什么后果?会和相对论冲突吗?

光速不可超越似乎是我们这个宇宙的初始设定时的一项重要参数,因为到现在为止关于速度的一切发现,光速都是天花板,宏观物体我们没有能力加速到光速,但对于微观粒子,可以加速到99.999999%的光速,但始终距离光速有一步之遥!

大家印象最深的星战中的超光速,但其实超光速不是这样

光速不可超越,不仅无法超越,甚至连达到都不能,而接近都那么困难!

为什么光速不可超越?

我们现在知道光速大约30万千米/秒,这速度实在是太快了,这导致了测量技术与手段缺乏的古代,认为光速是无穷大的,因为从现实中观察到的光速都不要时间!

第一个测量光速的科学家是伽利略,很可惜他用两个灯笼打开的方式很明显无法测量出光速,第一个用科学方法测量光速的是丹麦天文学家罗默,1676年木星卫星食的延迟原因的推测上他认为是光速有限速度所致,并且测量出光速大约是22万千米/秒。

准确测量光速的大神是傅科,他用齿轮法准确的测出了光速,而且一直到现在,这个光速的精度仍然是很高。1950年路易斯·艾森用谐振腔所得出的光速值为299792.5±1 km/s,1972年美国科罗拉多州波德的国家标准技术研究所利用激光干涉法测定光速,得出c = 299792456.2±1.1 m/s

傅科测量光速原理图

1983年的第17届国际计量大会将1?299792458秒内光在真空中所运行的距离定义为1米,因此光速已经被固定,而更精确的米才是要测量对象。

从麦克斯韦到爱因斯坦

麦克斯韦方程组中可以推导出光速是一个恒定值,所以光速也是可以被算出来的,而在以太漂移实验中的零结果,洛仑兹解释为运动方向上长度减少所致,但仍然坚持以太,结果十几年后爱因斯坦直接抛弃了以太概念拿出了狭义相对论,洛仑兹肠子都悔青了!紧接着质能方程也推导出来!

迈克尔逊-莫雷测试装置示意图

其中参考了洛仑兹的长度缩短和时间增加等洛仑兹变换的概念,但抛弃了以太,爱因斯坦也说如果他没有推出狭义相对论,那么其他人(十有八九是洛仑兹)也会在5-10年内搞定狭相!

光速无法达到,这是狭义相对论中推导出来的结果,而所有实验指向都同样如此,一个质增效应就会让所有在速度上的努力付诸东流,这就欧洲粒子中心无论怎么加速,都不可能让质子束达到光速,而只能无限接近光速的原因,至于有多接近,那么就看人类的加速器规模了!

刘慈欣的《朝闻道》中有一个有趣的设定,即人类制造了换赤道的加速器,却被超级文明没收了,被告知是加速器能量超过了宇宙大爆炸的能量级别,会导致宇宙进入不可逆的真空衰变,挺有意思,各位可以了解下!

宇宙中的超越光速的现象

尽管说光速不可超越,但事实上宇宙中存在很多超光速现象,比如德布罗意波就是超光速的,还有你打着激光笔,迅速划过天际,那个轨迹也同样超光速了,那么是否表示宇宙中光速可以超越,爱因斯坦的相对论错了吗?

红点以相速度运动,绿点以群速度运动。红点从左向右运动的过程中两次跨过绿点,相速约略为群速度2倍

信息传递不可超过光速,所以德布罗意波的相波超光速并不违反这个设定,所以下面来看看那些超越光速甚至还能被观测到的现象,到底有哪些!

切伦科夫辐射

这是介质中的粒子超越光速所辐射的电磁辐射,这是1934年,苏联物理学家切连科夫发现的。1937年,另两名苏联物理学家弗兰克和塔姆成功地解释了切连科夫辐射的成因。1958年,三人因此共同获得了诺贝尔物理学奖。

因为光在水中的速度只有真空中的75%,所以我们所说的光速不变必须要加一个前提,也就是真空中光速不变,那些核反应堆中的带电粒子超过水中的光速时,散发出的类似于超音速飞行时音爆,当然只能做个比喻!

宇宙膨胀超过光速

这是从弗里德曼和勒梅特爱因斯坦广相中推导出来,后被哈勃观测证实的宇宙膨胀,经过现代多种手段测定后当前采用的膨胀速度是67.15千米/秒·百万秒差距,按这个速度推算,宇宙大约在145亿光年外膨胀超过光速。

但其实这并不是天体运行的速度,而是临近空间的膨胀所累积,它们相对于邻近天体的速度仍然遵守膨胀的速度比,也就是67.15千米/秒·百万秒差距,只是在我们看来似乎已经超光速了,不过超越了光速的区域我们永远都看不到,因为光用不可达。

除了这两个外还有量子纠缠效应,这个是爱因斯坦提出的EPR佯谬中延伸出来的实验,现在被用来作为量子密钥分发,但对于两个纠缠的量子来说无论处在何时何地,在观测之前都是叠加态,所以距离根本就不是什么问题。

还有一种是假设中的快子,其实狭义相对论并非不允许以光速以上的速度运行,只是不允许降低到光速以下,这是是一种理论上预测的超光速亚原子粒子。这种由相对论衍生出的假想粒子,总是以超过光速的速度在运动,所以它即使存在,我们可能也无法检测到!

所以,这就T-M-D是一句废话,这个假设科学家赚了,他们终于设定了一个无法证伪的假设,但却无法反驳他,算他们赢吧,所以这就是一个问题,你是相信快子有还是没有呢?留言投票吧!

当速度超过光速后将会是怎么样的世界?

超过光速会让时间停止;会和相对论冲突。超过光速的物体附近的时间会静止,过的无限的生命;相对论研究的基础就是光速不变,而且万物速度不超过光速,超过光速肯定与相对论冲突。
光总是具体的光源发出来的。光与光源是绝对不可分割关系,就是说光不能独立存在着,光在原理上不是射出来子弹,也不是声音。
光速不变,事实上是没有道理的事,具体的光源发出来的光必然受具体的环境影响,咋能不变呢!说光速不变那只能是抽象的光,幻想的的光,脱离了光源发出来的光,那是理想的光,根本就没有的光。今天有雾霾,测得光速是每秒钟二十万公里,明天雾霾轻了又一种光速……
速度超过光速会时间倒流,不会和相对论冲突,根据相对论理论速度越快时间越慢,如果超过光速时间将会倒流。

狭义相对论说:当一个物体的运动速度接近光速时,时间会被扭转。那么光这个物体的运动速度是每秒30万千

狭义相对论说:当一个物体的运动速度接近光速时,时间会被扭转。那么光这个物体的运动速度是每秒30万千米,光年就是光一年里运动的距离,光的速度接近光速,那么光运动一年其实外界已经过来n年,我们计算的光年其实是光运动n年的距离!
错误的,路程等于速度乘时间,他乱牵扯一些东西看似正确其实不正确,生活中一些数学题不是也这样看似正确其实不对吗,思维错误
相对论的错误是思维方法的错误
√(x^2+y^2+z^2)= c*Δt]这是爱因斯坦把方程的前后连在一起的。也是它推导出爱因斯坦公式的前提。方程的前后是不同物质的运动速度
爱因斯坦所谓的空间曲率并不是固定的,一个参照系中可以有很多种物质运动速度,在这些物质看来,各有各的空间曲率,空间的曲率就是随意的了。
他的所谓世界线是不变量,在光的世界中就是个0,就是他把
√(x^2+y^2+z^2)= c*Δt后造成的,他的世界线,四维时空理论,空间度规等,不过是掩盖他的错误的一种手法。搞得越玄,好像就是真理了。
爱因斯坦的相对论,是把外力的作用看成是时空的变化的,这和我国古代把自然现象说成是神灵的意志是同一个道理。反正时空的变化是人们不能验证的。
有一个人在河边行走,河水中有一条鱼在同向游,这个人拿着一把鱼叉照着看到的方向去叉鱼,结果没有叉到鱼,却把鱼吓跑了。解释这个现象就有两种,一个说是光线在水面发生了折射,其实鱼并不在看到的位置。另一个解释是,时空在这里发生了弯曲。你到底认可那种看法?光线在大质量的星体附近发生弯曲,或是时空发生了弯曲,你有认可那种看法?
可是在于相对论的辩论中,实验已经不是决定性的因素,因为不论做出多少个实验,用相对论的理论都是能够解释的,对于解释的是不是正确,有谁关心过?
速度表达式中,时间与长度分别取自那个参照系,可能是问题的关键。这个问题在牛顿力学中,是不需区分的,因为运动系与静止系的时间与长度基准是相同的。在爱因斯坦的相对论中,情况就不同了,运动系与静止系的数据不再相同了。
假设使用人的心跳次数作为时间的计量,一个人跑步运动时,心跳次数是要加快的。计量速度的人是不会关心这个人的心跳次数,而使用测量者的心跳次数来决定它的速度。也就是说,速度表达式中的时间与长度都是取自同一个参照系,即所谓的静止系。
再说,学习是循序渐进的,只有在理解了狭义相对论后,才能继续学习广义相对论。至于数学以物理学的关系,现在也搞糊涂了,好像只要使用数学进行推演就可以畅行无阻了。其实数学表达式都有特定的环境限制。就拿求导来说,也是在方程能够求导的情况下才能进行。麦克斯韦方程中的两个系数也是在与地球相对静止时取得的。
至于几何,不过是对物体形态的一种直观描述,你可以使用欧氏几何,也可以使用非欧几何,那要看与你交流的对象。欧氏几何是经过抽象化了的几何体系,非欧几何是在地球表面上现实的测量结果。我们使用的国际单位制中的长度单位[米],就是把地球子午线的长度等分4千万份后得到的,其实当然是弧长。为了与其他基准进行换算,规定了不同的换算系数。
牛顿力学与爱因斯坦的相对论,都是把时间与空间看作是物质运动与存在的框架的。在牛顿力学中,认为[物质只能在时间与空间中才能存在与运动,没有时间与空间的运动是不可想象的],在爱因斯坦的相对论中,不过是把时间与空间这两个属性拉在一起了,称为[时空]。认为[时空]会影响物质的运动。这些对时空的看法都有局限性。
哦(⊙o⊙)哦,我又张知识了,谢谢,采纳吧

如果速度超过光速会有什么后果?

宇宙急速


    光速,每秒299792458m,爱因斯坦在狭义相对论中指出,光速和任何速度相加都只能得到光速,并且对于任何观察者来说真空中的光速都是相同的,不论光源怎么移动,对于观察者来说光速都是恒定的,不会发生任何的变化。



    既然光速是宇宙最快的速度,那么速度超越光速后会发生什么事情,产生什么后果呢?


为什么要超光速?


    让物体移动的速度超越光速,一直以来都是科学家的梦想,现在人类的航天设备想要离开地球满足“第二宇宙速度”11.2km/s就足够了,以人类现在的科技水平让飞船实现百分之一光速都做不到,就想着超越光速是不是想得太多了?



    对于人类来说光速很快,但是每秒30万公里这个速度放在宇宙尺度下,其实并不快。光是以光速沿着直线传播的,一束太阳光从太阳表面抵达地球大约需要8分钟,如果太阳突然从宇宙中消失,地球在8分钟后才会陷入黑暗。


    即使太阳消失,我们仍然能在天空中看到太阳,太阳虽然不在了,它辐射出来的光还在传递,从这个例子我们就可以看出来,光速并没有我们想象的那么快。距离太阳系最近的恒星系是“比邻星系”,距离地球大约4.22光年。



    如果人类可以让飞船以光速运动,也需要整整4.2年才能抵达比邻星系,往返一次考虑补给和休整,可能需要整整10年左右,人类的一生又有几个10年呢?在实现光速运动的情况下,前往距离地球最近的星系就需要这么久的时间,银河系的直径大约在20万光年左右,如果没有超光速技术,人类可能永远无法探索完整个银河系。


    银河系对于我们来说很大,但是在整个宇宙中,其实银河系也很渺小,在“本星系群”中大约存在50个和银河系类似的星系,更大的“室女座超星系团”中存在100个和本星系群结构类似的星系群,室女座超星系团的范围大约是1.1亿光年,可观测宇宙是900亿光年,宇宙的浩瀚是人类无法想象的,想要探索宇宙全部的秘密,人类必须突破光速才行。



超光速会发生什么?


    超光速会发生什么事情呢?首先我们要知道为什么不能达到光速,爱因斯坦认为任何存在“静止质量”的物体都是无法达到光速的,因为这个物体在运动的过程中,速度越接近光速,它的质量就会变得越大,想要让一个质量无限大的物体达到光速所需的能量是“无限大”。


    如果爱因斯坦是正确的,那么别说超光速了,未来的宇宙飞船只能无限接近光速,永远无法真正地实现光速,越接近光速携带的能量就越大,一艘亚光速飞行的宇宙飞船如果遇到一个障碍物,发生的巨大爆炸会造成难以想象的破坏,而一艘超光速飞船如果发生意外撞上了障碍物(这可能是难以避免的),造成的巨大爆炸可能会摧毁整个星系。


    值得注意的是,超越光速后不会让“时间倒流”,只会看到周围的一切在倒退,这是因为你的速度超过了光,接收了之前光子携带的信息造成的错觉



    想要实现超光速运动,不仅仅要考虑怎么样实现超光速,还需要考虑超光速后的影响,现在最被期待的超光速理论是“曲率引擎”,这种引擎可以利用时空曲率让飞船实现超光速,还不违背相对论中光速最快的限制。


    其实在我们的宇宙中,存在“超光速”的现象,比如说宇宙膨胀的速度就超过了光速,在宇宙大爆炸之后,空间膨胀的速度就变得越来越快,科学家推测现在宇宙膨胀的速度已经超光了光速,这代表两个距离足够远的星系,彼此之间相互远离的速度已经超过了光速。

而且很多公式,比如速度公式、时间公式、质量公式都需要速度小于光速才有意义,一旦等于光速或者超越光速,这些公式通通作废,因此可见光速无法达到也不可超越,但是爱因斯坦也给了一个极为诱人的预言:如果物体的速度达到光速,那么时间就会停止;物体的速度超越光速,时间就会倒流;正是这个预言让人类即使明知道目前无法达到或者超越光速,依然尝试各种办法实现它,那么假如人类未来有一天真的实现超越光速的目标,会发生什么呢?. 人类幻想拥有的光速飞船. ...光速,每秒299792458m,爱因斯坦在狭义相对论中指出,光速和任何速度相加都只能得到光速,并且对于任何观察者来说真空中的光速都是相同的,不论光源怎么移动,对于观察者来说光速都是恒定的,不会发生任何的变化。
既然光速是宇宙最快的速度,那么速度超越光速后会发生什么事情,产生什么后果呢?
为什么要超光速?
让物体移动的速度超越光速,一直以来都是科学家的梦想,现在人类的航天设备想要离开地球满足“第二宇宙速度”11.2km/s就足够了,以人类现在的科技水平让飞船实现百分之一光速都做不到,就想着超越光速是不是想得太多了?
希望对你有所帮助

关于光速,有个问题困扰了很久了?

首先,光的速度并非恒定为每秒30万公里,而是会随着空间性质及光源运动状态而变化的。在真空中,光仅相对产生它的光源速度恒定,而相对光源运动的观测者会测量到与其相对光源运动速度有关的光速;在均匀介质中,光仅相对产生它的介质本身速度恒定,而相对介质运动的观测者也会测量到不同的光速。

其次,光的本质是电荷产生的电场和磁场,它始终围绕着电荷,不需要任何动力就一直存在于真空中。

再者,目前所有测量光速的方法都是间接的,并非测量的被测对象的真实速度,而是测量的由测量装置中的反射镜和透射镜或半透镜等产生的次生光,其测量结果恒定是可想而知的事情。只有在太空中利用基线法才有可能测量出真实的太阳等星光的实际速度。用干涉仪法、空腔法都是不可行的。

第四,题主的问题中存在一个重大的遗漏:如果百光年外的人以光速朝地球运动,所看到的应该是类似电影和电视中的快进景象,而不是停止不动的画面。同时,由于星际物质的存在,太空中的光速仅相对太空中的介质速度基本恒定,以光速运动的观测者会测量到接近二倍的光速。

有兴趣进一步了解光的本质及光与介质相互作用规律的朋友可查阅本人的相关文章:

关于光速,有个问题困扰了很久了?

理论上在光速中有许多奇妙的事情发生,怎么想都可以,因为这是不会发生的事情,没法证明。但如果要说得有点科学依据,就必须遵循爱因斯坦相对论了。
爱因斯坦关于光速理论已经成为科学界的共识。
自从爱因斯坦狭义相对论把光速定为宇宙速度的天花板,并且设置了一套光速理论,即光速极限、光速恒定、光速不变,爱因斯坦将这些规则用数理逻辑,一环扣一环严丝合缝的确定下来。

100年来,科学界用无数观测和实验证明了狭义相对论的正确,迄今没有一例反证能够证伪。也就是说,爱因斯坦用颠扑不破的论证,封死了所有物质达到光速的可能性。所以,讲达到光速会怎么怎么样,本来就是扯淡。

如果要讲达到光速甚至超过光速会怎么怎么样,首先你就要打倒爱因斯坦的理论,建立起另外一套严丝合缝的理论,或者说你有本事把爱因斯坦那严丝合缝的理论撬开一个缝,让它垮塌。100年来并不是没人做这样的尝试,但可惜都失败了。当然有些民科胡说八道,既没有数理理论支撑,又没有实践观测证明,完全凭想象反智反科学,这些人完全不属于科学的探讨,已经被科学界所唾弃。
尺缩钟慢是爱因斯坦速度理论的重要一环。
这个理论认为,时间在不同参考系是相对的,高速中,时间会变得更慢,有膨胀效应。这个效应在低速中不明显,基本可以忽略不计,随着速度越来越快,时间膨胀效应就会越来越明显了。

速度时间膨胀所遵循的公式为:t‘=t/ [1-(v/c)²]。式中,t‘是低速系观测者时钟时间;t是高速系时间记录;v是相对低速观测者移动速度;c为光速。

根据这个公式,我们可以得出,当速度达到光速50%时,时间膨胀约1.155倍,也就是说,在高速系里面的时间比低速观测系的时间慢了15.5%,飞船里的人过了1年,地球人过了1.155年;当飞船速度达到光速的90%,时间膨胀可达约2.3倍;当飞船速度达到99%时,时间膨胀速度达到7.09倍。

随着速度趋近光速越来越接近,时间膨胀会以指数级加大,当达到光速时时间归零,本公式表达为无法运算。
而速度与距离会成反比变化,就是速度越快,距离尺度会缩短。
这就是速度的尺缩效应。尺缩效应遵循从公式为:L= [1-(v/c)^2]xL’。

这里,L表示飞船中体验到的航行距离,L'为观测者观测到的距离,v为运行速度,c为光速。根据这个公式计算,当速度达到90光速时,距离尺度体验者会比观测者缩短到43%;当速度到达99%光速时,距离缩短到14%。也就是说,1光年的距离,飞船中乘员感觉只有0.86光年的距离。

随着速度趋于光速,距离趋向接近零,到达光速,距离归零。
这个意思就是说,当速度达到光速时,一切都将停止。
飞船里的人似乎没有经历时间和距离,就到达了目的地。这种“似乎”其实是真真切切的没经历,因为时间的本质是一切物质空间变化的度量,在光速中,这位经历者每一个细胞都停止了新陈代谢,当然也没有思维和脑神经的变化和流动,飞船中的一切粒子都停止了运动和变化,因此整个飞船和飞船里的人都没有任何变化感觉,是真正的零距离零时间。

这看起来很难理解,但光速理论就是这么设定的。因此这位提问朋友什么“困扰了很久”的问题,画面是静止的、导弹袭来看不见等,都无须困扰,因为根本就不存在这种事情,在零时间和零空间到达某个地方,这个零时间零空间怎么可能有固定画面?怎么可能存在导弹袭击?

至于100光年距离以光速到达,是100年前的样子还是100年后的样子,谁也说不清。如果一定要来个思想实验,根据时间停止距离为零的理论,飞船体验者看到的就是出发时的样子,这样就应该是回到过去了;但如果在这个星球上的生物看来,这艘飞船还是要走了100年才能到达,到达时就是100年后的样子,就穿越到未来了。因此这种事情没人能够说清楚,因为它本来就不存在。
有静质量物质达到光速本来就是悖论,后果只能是宇宙毁灭。
而且只要有静质量的物体达到光速,不管这个物体质量有多大,即便是一个质子或一个电子,抑或是一个中微子,其动量也将达到无穷大。我过去说过多少次,啥叫无穷?宇宙也不是无穷的,而一个中微子达到无穷动量岂不是一个悖论?达到比宇宙还要大的动量,只会摧毁地球吗?宇宙还能存在吗?

质速关系的质增效应公式为:M=m/ [1-(v/c)^2]。其中M为物质的运动质量,m为物质的静质量,v为运动速度,c为光速。根据这个公式,我们可以得出任何有静止质量的物质趋近光速,动量将趋于无穷的结论。
速度与时空的相对关系早已经被证明,绝非虚言。
在速度中时间会变慢已经有太多的证据证明,比如GPS和北斗导航系统,如果不按照相对论来调整天上地下的时间差异,就无法导航定位;同一种粒子速度越高,衰变得越慢,也就是说寿命越长,这已经早就被科学实验所证实。

因此爱因斯坦的时间膨胀理论早已不是假设,而是经过无数次证明的精准正确理论了,并且早就运用于科学研究和人类生活的方方面面了。最近发射的几艘飞往火星的探测器,如果不用这个理论进行时间校正,就会不知所终。

现在还有人在质疑甚至怒怼这个理论,我只能说这种人是既毫无基本科学素养又喜欢作的反智杠精,他们的最大嗜好就是睁着眼睛说瞎话。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

速度分为两种,一种是绝对速度,是以本身为参照物,也就是以静止空间为参照物。另一种是相对速度,是两个物体之间互为参照物。绝对速度是不变的,相对速度不同参照物是不同的。对于光速也分为两种,光的绝对速度光速C,每秒30万千米,是永恒不变的,是电磁场变化速度,是场速。就算是光穿过玻璃时,测量速度变慢了,实则光速C仍然不变。因为光穿过玻璃时频率波长不变,速度就不变,回到真空时保持原样。光穿过玻璃时走了折线路程,增加路程保持光速不变。这是光的绝对速度,因为光是电磁波,没有质量没有惯性,生成后就脱离光源独立存在了,不熟于任何惯性系,绝对光速C能保持不变。另一种相对速度是可以改变的,物体的运动可以和光速叠加,两束同向光束之间相对速度为0,两束反向光速之间相对速度为2倍光速。人向着光源跑,发生多普勒效应,频率变高了,相对速度超光速,是人和光源的相对速度。但光的绝对速度不变,仍然是光速C。我不会像爱因斯坦,把光速只有一种光速C,不同参照系光速都不变,都是光速C。只要把速度分清楚绝对和相对,你的问题就解决了。
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    八段锦长期坚持都有哪些好处,需要天天做吗吃饭老是爱喝水的坏毛病怎么改掉
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