太空中,給乙個物體乙個加速度,經過足夠長時間,不考慮星體引力的影響,物體的速度有可能超過光速麼?

時間 2021-05-06 01:30:11

1樓:吳露銘

條件如果能滿足,結果就能達到要求。

物體有乙個速度,要給這個物體加速,必須給這個物體施力。比如你推物體,推著推著,物體速度加快,你也得速度加快,最終物體的速度只能達到你的速度。就像流水中的浮木,其速度最終只能同水流速度。

你給物體施力,看似你在推,實際上在接觸面你的原子與物體的原子並沒有直接挨著。你給物體施力,實際上是你的原子周圍的場在作用於物體的原子給它們加速。

物體(粒子的集合)受到力的作用是受到場的作用。場在真空中的速度為C,所以物體的在真空中的速度上限也只能是C。這是非相對論的解釋。

相對論認為物體速度越達,質量會變大,當接近光速時,物體質量會趨於無窮大。但是,以物體為參考係,物體始終是靜止的,通過小於C的速度的反衝物體的反衝,可以源源不斷給物體加速,因為物體本身速度始終為零,質量不會加增,而在其它系看來它在加速。只要給物體乙個較大的初速,物體通過犧牲本身質量實現反衝,即使按相對論,物體最後剩下的部分就可以超光速。

相對論不能自圓其說。

現實情況是條件達不到,物體能達到的速度上限為C。

2樓:逗逼仙人Oracle

本人民科,腦洞勿輕信,強答只為博君一思~

相對論啊光速不可超越啊什麼的老生常談,很多類似問題下別的答主已講的很詳細了,這裡不在贅述~

我們換個角度來思考這個問題~

光速,其實是指電磁/萬引相互作用傳播極限速度,換句話說,和你發生相互作用進而產生因果關係的事物,跟你之間的相對速度極限就是光速。這些事物必然都在你的光錐之內~

那麼怎樣才能脫離你的光錐呢?

第一種辦法就是找乙個黑洞,一頭扎進去,在抵達事件視界表面時,根據廣相(相對論還是繞不過去 ),雖然跟待在黑洞外面的你空間上的速度為零了,但是時間上的速度達到了光速,之後自然就跟你永別了(跟你之間的相對速度超過了光速,從而脫離你的光錐,跟你再也沒有相互作用及因果聯絡)。

另一種辦法就是離你很遠,遠到在以你為中心的可觀測宇宙邊緣,由於可觀測宇宙只能以光速擴張,而宇宙空間本身在可觀測宇宙直徑這樣大的尺度上膨脹的速度超過了光速,自然而然的,該事物和你的相對速度將會超過光速,從而從你的光錐邊緣退行出去(不同於黑洞,這次時間上的速度為零,空間上的相對速度確實要突破光速了)。

但是請注意,這個事物只是和你的相對速度超過了光速,而這是由於空間膨脹效應引起的,他跟仍然在他光錐之內的事物之間的相對速度還是沒有超過光速的~

從這個角度看,可觀測宇宙邊緣其實相當於可觀測宇宙中心的事物的事件視界內表面(黑洞是外表面)。所有越過事件視界表面的事物跟你的相對速度都超過光速了,同時脫離了你的光錐,跟你再也沒有任何因果關係了~

PS.這篇回答裡提到的速度都是指閔氏時空裡的速度

3樓:沉默的大多數

知乎能不能遮蔽一下超光速的問題!這些提問者估計連高中物理課本都看不懂,反而天天想著顛覆現有的物理體系。知友們也不用給他們寫回答,但凡有一丟丟科學素養也不會提出這種問題。

4樓:阿狸

不可能,根據愛因斯坦的質能公式,乙個物體的速度越大,它就會增加越多的質量,同時也需要越多的能量,加速到光速等於要給這個物體無限的能量。

就算這個加速度可以讓物體有無限能量,這個物體還有無限的質量,光子本身無質量,所以並不會受影響,這也是光為什麼可以達到光速的原因。但對於乙個有質量的物體來說,無限的質量意味著它坍縮成了黑洞。所以,只有這個物體沒有質量時,它才可以達到光速。

5樓:Komorebi

不會,根據牛頓第二定律F=ma,你給的這個加速度必然需要乙個力F來提供,假設你給的加速度a是乙個恆定值,則物體質量m越大,所需要的力F就越大。

當物體的速度越來越快,到了相當高的速度時,根據相對論,它的質量會增大,如果你的力F不變,那它的加速度就小了,如果要維持加速度不變,所需要的力F也會變大。物體速度越接近光速,質量越大,如下圖

所以接近光速質量趨近無窮大,需要無窮大的力才能給它加速度,所以它不可能超光速。

在真空中,給予乙個靜止的物體乙個加速度,在這個瞬間,這個物體有速度嗎?為什麼?

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