这个答案可能是我所有答案中最令人头疼的一个。有表述不清楚的地方还请见谅。
首先,按照人类目前所理解的宇宙规律,有质量的物质不可能达到光速。无限接近光速是可能的,但永远无法达到。
而思考这类问题时最让人困惑的就是“谁”的时间变慢了。谁在延缓时延理论?
简而言之,无论是航天器上的人还是地球上观察时间变化的人都体验不到时间变化的速度。
(可以从这里开始喷。原创手工,严禁抄袭)
好吧,来吧,让大脑燃烧时间开始。让我们举个例子。
(开头只有一张照片,故事都是编的,如果剪辑不好请告知。)
假设我们一家人来到了俄罗斯著名物理学家、天文学家加莫夫(后来移居美国)小说中汤普金斯先生曾经梦游过的城市。由于它非常低,因此相对论效应非常重要。到达小镇后,我们走进一家瑞士手表店,每人选了一款自己喜欢的手表,并让店员给三块手表调好时间。之后,我们来到了游乐园。我站在起点A,帮儿子系好安全带。儿子高兴地坐在A点的光速车里。我的妻子站在B 航站楼。 A、B之间的距离为L。当汽车即将离开时,我下意识地每分钟检查一次我和儿子的手表是否准确。当我在终点线抬头看妻子的手表时,她的手表比我的慢。还没等我多想,车子就如离弦之箭般冲了出去。突然,我发现儿子的时钟走得越来越慢。当然,与我的手表相比,当我最终到达终点时,它与我妻子的手表相匹配。看来瑞士手表的质量不是很好。等我玩完回来我会把手表还给你。当我在回家的路上查看妻子和儿子的手表时,我发现了一些奇怪的事情!为什么我们的时钟显示的时间完全相同?我可以清楚地看到他们的时钟比我的慢。当我告诉妻子我的发现时,她觉得很奇怪,但说这和我的故事有点不同。当她儿子在起点时,我注意到我和她的手表都比她慢。但当她的儿子开着高速车向她驶来时,他的手表越来越快,直到他终于到达了队伍的尽头。和她的桌子很配。这时,我儿子也加入了谈话。他首先注意到父亲的时钟与他的时间一致,但母亲的时钟慢一些。当汽车开始移动时,父亲的时钟变慢了,母亲的时钟变得比以前更快,最后,当他到达终点时,母亲的时钟和他的时钟再次匹配。
如果你理解了这个例子,你就应该没有疑问了。因为这是目前已经被实验证实的结论。这个结果是由狭义相对论(移动时钟的时间延迟现象)推断出来的,并且可以通过实验得到验证。这意味着它可以探测高层大气中产生的子。如果没有时间延迟,那些子在到达地面之前就会衰变。这里就不介绍了,有兴趣的可以搜索一下。
现在,让我们回到问题上来。飞船内的人无法感知时间速度的变化。发动机没有理由熄火。 (好吧,别问我光速飞船用什么发动机,想知道就尽管问吧,反正也不花钱吧?)
说了这么多,让我们来普及一些关于光的有趣知识吧。谁让我成为一名科普作家?
如果将光速叠加到任何速度上,结果仍然是光速。速度的合成不遵循经典力学定律,但遵循相对论的速度合成理论。它与观察者相对于光源的速度无关。
这个理论很难理解,并提出了一个问题:两条平行光线的相对速度也是光速吗?答案是肯定的,但是很难理解。这是因为这在经典力学中是不可想象的。对于类似的问题,可以这样理解(不完全是,但请理解):两条平行射线A和B。 A想要测量B的速度。测量方法是什么?最快的方法当然是观察。观察需要看见,而看见需要光的穿过和返回。光速不相加,所以当A发射光线,B反射光线时,A观察到的B的相对速度也是光速。
有质量的物体无法达到光速。当物体的速度接近光速时,其质量趋于无穷大。达到光速。只有静止质量为零的光子总是以光速传播。
当然,科学家首先认为“快子”可能存在。它的速度有时可以超过光速,但这后来被确定是由于实验数据不准确造成的。人类尚未发现比光速更快的粒子。
真空中的光速相当于每秒299,792,458 米(每小时1,079,252,848.88 公里)。这个速度是一个定义,而不是一个测量值。切勿将机械波近似定律应用于低速条件下的光波。作为狭义相对论的基本假设之一,光速恒定原理总是指真空中的光速恒定c,它是基本物理常数之一。给定介质,我们必须使用相对论速度叠加公式来求光速,而不是使用简单的线性叠加。正确理解光速恒定原理是正确理解狭义相对论的关键之一。
(我有点头疼所以我必须现在完成它)
然而,我们并没有放弃寻找比光更快的粒子。毕竟,在关于光速的知识领域,目前很多理论还无法通过实验来证明。人类太空探索之路指日可待。虫洞、超光速、跳跃……都只是猜测。
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