為什麼我們的世界存在速度限制(真空光速)?

時間 2021-05-06 07:31:42

1樓:譚煒林

假設,如果有十倍光速飛船。那麼,我們飛一年,那麼就是在十光年外,這時候看地球,就是看到了九年前的地球,那麼我們再向著地球飛一年,那麼我們就來到了八年前的地球。這顯然不可能。

2樓:yy的源世界

速度是什麼?物質移動的快慢?

我們能觀察到乙個物體持續經過乙個二維路徑,就叫它移動。當中間出現一段我們觀察不到的時候,我們叫它跳躍。

1,能看到移動,是因為物質傳遞出去的過程慢到能讓我們觀察的到,並且在這個過程中,這個物質的狀態和原始狀始非常接近,讓我們以為是同乙個物體。

2,跳躍中間產生的那那段空白,是因為它在這段傳遞過程的狀態變化非常大,我們無法觀察到而已,但是過程還是在持續的。

3樓:湯姆不是貓

簡單點解釋,牛二定義 ,相對論定義 ,當速度無限接近光速的時候,m趨於無限大,加速度趨於無限小,所以永遠也達不到光速,當然這只是侷限於洛倫茲對稱的情況。

4樓:

@徐大山 「質量太大」只能解釋被外界推動的物體為何達不到光速。例如你推了別人一把,別人會因為質量太大而低於光速。載人火箭、載人飛船是自己在加速(不是被外界推動),需要燃料;燃料也是高速移動的,因此燃料的質量顯著增加,導致加速效果同比增加。

火箭或飛船的時間經過葛立恆數年,外界的時間經過了 TREE(3) 年(還有 SCG(13) Rayo 等數),移動的物體,其時間比外界慢,因此燃料的時間也慢。

綜上所述,「質量太大」只能解釋被外界推動的物體為何低於光速。如果是自身加速,就是因為時間很慢(燃料很慢),才低於光速。 @allies

@Albert

5樓:Totoro

因為所謂的光速和平常所說的速度本質上不是乙個東西,平常說的比如汽車的速度,這個是相對速度,它需要乙個參考係。但是光速本質上是在傳遞電磁相互作用,而這種相互作用的傳遞只和物質本身的結構有關,有點類似於粒子的內稟屬性,和物質做怎樣的相對移動沒有關係。這也就決定了物體的運動速度不可能超過光速,假設物體的運動狀態是由電磁相互作用改變的,如果速度大於光速,那大於的那部分運動狀態的速度是誰來傳遞改變的呢。

顯然速度不會大於光速。

當然我說的並不是乙個嚴謹的推論,只是讓你明白光速不變和不可超越在邏輯上是可以成立的。

6樓:郭群

不是我們這個世界存在速度限制,是我們當今部分物理理論,描過我們這個世界時,存在速度限制。

物質世界是運動的,運動是絕對的,運動狀態的描述必須是相對的。速度作為運動狀態,相對不同的參考點速度是不同的,請問在沒有絕對參考係的理論體序中,能限制速度嗎?

7樓:charlary

這個限制在閔可夫斯基空間裡相當於是空間和時間的換算標度。我們知道有三個空間座標和乙個時間座標,那麼如果要把時間座標換算成空間座標(更準確的叫法是在四維空間中旋轉)就需要乙個換算係數把時間單位秒和空間單位公尺聯絡起來,這個係數就是真空中的光速c。換句話說,只要我們認為:

1)空間和時間是可以統一在一起的;2)這種轉換滿足閔可夫斯基度規中的距離不變。那麼一定存在乙個速度限制,就是光速。

8樓:薛丁格的月亮

如果你仔細思考整個宇宙,你就會發現如下事實:

宇宙中不存在無限。

我們現在的宇宙,雖然在我們看來龐大得難以想象,但是我們也要認清:宇宙再「大」,也都是有限的,不存在真正意義上的「無窮大」。

舉個高中教材的簡單的例子。

接下來,我們再推廣一下,比如說,宇宙之中,這樣的數字有多大呢?

在乙個星系中,比如說銀河系,直徑就可達10萬光年。考慮其中的粒子(最小單元)充斥著乙個空間,加上蒲朗克時間和以蒲朗克長度為稜長的正方體所規定的最小度量,我們設某個空間為稜長為10萬光年的正方體,作為粒子存在的空間,那麼讓粒子充斥這個空間,這個粒子就相當於可能出現在(10萬光年/蒲朗克長度)^3這些「區室」之中的乙個。銀河系的質量為4.

177110^41kg,把這些粒子都看作氫原子m≈1.674*10^(-27)千克約等於的話,就大約有1.7067*10^52個原子。

既然我們要計算所有可能的態,那就讓每乙個原子自由地充斥任意的區室,就有 種,具體計算一下,就是:種。而且這還沒有考慮到時間,否則,同樣取,態數提公升到了 。

這是乙個更大的數,但是,根據以上的假設,這個數就可以用來模擬這一秒鐘,這個空間之中所有原子的可能狀態。

再拓展一下,我們知道宇宙中原子總數大概是10^80個,再加上宇宙年齡大概有一百多億年了,所以啊,如果還要計算的話,那會更大。

但是,這些數,都是有限個。

我以上這些話只是舉些例子說明這個觀點,其中自然有很多想當然的部分。我想表明的意思是,從排列組合的角度去看這個宇宙,那麼它只能是有限的。

在上面,「量子」的這個概念可能涉及比較多。再舉個例子,假設空間是連續的,時間是連續的,那麼真正意義上的無窮大、無限必不可少;就像數學的微積分中,我們可以把乙個區間無限劃分下去,但是現實中就不可能。

再次闡述:宇宙中不存在無限過程、無限容量。

這和計算機很像,是不是?有時候我甚至懷疑,我們的宇宙,只是乙個程式……

回到原題,根據我的以上看法,真實世界任何量(質量,速度,力,等等),都不存在無限= =。

所以我們的世界存在速度限制。

9樓:

可能我們目前只能觀測到這樣的速度。

然而,你要是把銀河系比作乙個杯子,地球作為杯子裡的乙個水分子。假設銀河系現在不是靜止的,而是在運動的。。

你能推測出銀河系的移動速度嗎。。。完全不能,因為我們無法觀測銀河系——只有銀河系外的更高層的維度,才知道銀河系這個水杯是怎麼移動的。然而我覺得維度是無限的。

說白了,這只是我們的"世界''

10樓:星海揚帆啟征程

因為:第一,世界是客觀存在的,光作為其中的乙個組成世界的事物也是客觀存在的。所有組成世界的客觀事物連同它們組成的客觀世界,其屬性便也是客觀存在的,其中包括「光是有速度的」。

第二,目前為止人類對它自己也參與其中和另乙個組成世界的事物「光」以及所有其他組成事物共同組成的世界的認識能力只能達到認為「光的速度是世界範圍內運動速度的極限」的程度。

這就好比,假如偶們生存在古代,偶們曾經到達的認識高度是:地球是宇宙中心,地是方的天是圓的,等等。而現在,偶們已經跨過了這些當初偶們認識的極限。

這又好比,偶們憑肉體奔跑,高鐵的最高速度必然會被偶們認為是極限,因為高鐵是唯一偶們能接觸到偶們憑肉體卻無法超越的最快速度(假設偶們還沒有發現或意識到有比高鐵速度更快的運動)參照物體。

偶們對世界的認識,始終存在乙個範圍限度,不同認識能力的歷史時期,這個認識範圍便不一樣,但總體來說偶們是在累積認識的過程中擴大認識範圍。乙個歷史時期的認識範圍就是乙個圈的話,那麼偶們總是在突破乙個圈然後發現自己存在於乙個包含了原有圈的更大乙個圈裡,原有那個圈偶們已經認識了,而原有那個圈存在於其中的大圈中多於原有那個圈的部分,等待偶們繼續去認識,也就是去突破。

偶們知道外面又有乙個圈的時候,是淺知階段,偶們知道外面更大乙個圈中多於偶們原來所在圈子的部分是怎麼樣的時候,是深知階段。

淺知階段是偶們接受和承認事物是客觀存在的事實階段,。

11樓:幼兒園理化笙

如圖,乙個半徑為 的圓,和過圓心的一條直線:

圓上的乙個藍點,投影到直線上的紅點。

則當藍點在圓上運動時,紅點也會隨之移動。

但不論藍點如何動,紅點的位置永遠不會跑到半徑以外,即 。

如果乙個一維生物觀察直線上的紅點,就會不禁發問:

為什麼紅點的位置 總是在某個常數 以內呢?

但是在我們高維生物看來,其實很簡單,因為真正在運動的是藍點,紅點不過是它在直線上的投影而已。

可見,描述該系統狀態最好的不是用紅點的位置 ,而是用藍點所處的角度 更好些。

如何在 和 之間轉換呢?利用三角函式即可: 和

這樣一來不論 取什麼值, 永遠都在 內了。

那麼這是否對題主的問題有什麼啟發呢?

我們是三維空間的生物,但時空是四維的,或許速度只是某個四維量的投影?(對,那就是4-速度)

那麼描述物體運動快慢最好的不是速度,而是某種類似上述「角度」的東西?

嗯,那就是快度: 和 ,其中 是雙曲正切函式, 是其反函式,和上個例子中的很像吧。

至於雙曲正切是什麼,可以理解為類似於三角函式中的正切,不過他是適用於雙曲線上點而不是圓的。至於為什麼是雙曲線,這和時間和空間三維的與眾不同有關,詳情可見梁燦彬老師的相對論相關教程。或者搜尋「狹義相對論閔可夫斯基空間雙曲幾何」等關鍵字。

至於為什麼低速下退化為牛頓力學呢?就像當角度足夠小的時候,

角度與弧長和近似為線性關係一樣。我們平時能夠感知到的只有圓頂上很小的一部分而已,所以看起來就像平的一樣,但如果速度足夠大的話,就會發現其實不是平的,這時候就會出現尺縮鐘慢之類的效應,必須要用相對論來解釋了。

12樓:樂觀的李先生

暗物質粒子限制了光速。

光子的出現對應出現乙個暗物質粒子。

暗物質粒子與光子螺旋延直線傳播導致波粒二象性。

動能方程和質能方程的二倍關係是由於光子狀態下需要考慮暗物質質量,而在巨集觀狀態暗物質是離散狀態。

光子速度本應該無所限制,而暗物質運動卻由於暗物質的離散狀態只能達到光速水平。

而暗物質粒子和光子成對出現就限制了光速。

試想乙個水分子在無限大的水池之中最大的運動速度是多少呢,一定會有乙個最大值。

13樓:小舞哥

想說宇宙對於基本引數的限制確實可能是隨機並且任性的,不過這個觀點要站在更大的視角,也就是平行宇宙,或是多重宇宙的角度來講。就是說,我們所處的宇宙的基本引數,是誕生之初就設定完畢的,也可以說我們的宇宙是按照一組隨機設定的引數演化的。而在其它宇宙中,這組引數可以完全不同,即便是光速1公尺/秒,亦或是無窮大,都是可能的。

這聽起來又有些像是上帝在創造宇宙,然而我想說,宗教意義上的造物主可能是虛擬的,但造物過程本身是真實存在的。

14樓:

這個話題如果展開會很大,因為面對的不同讀者會期待看到不同的回答。

對於這個問題,牛頓體系有自己的答案,愛因斯坦相對論也有自己的。其實這也是題主所說的洛倫茲與伽利略這兩種轉換法則。但其實牛頓並沒有真正的回答這個問題,因為他還沒有意識到這是個問題。

而且,在牛頓的思路中光是粒子,而不是波,所以他也許會認為光速與發光體自身的速度相關。但相對論的體系裡,光速更接近一種規定,一種假定的原理,一種與「四維時空」相關的內在屬性。這種觀點在數學上是無往而不利的,但並沒有物理思路上的內在意義。

所以,事實上,相對論體系是回答不了這個問題的。

而在歷史上,能從物理角度回答這個問題的思路只有乙個,那就是以太海機制。這也使得,也許我只能在「反相對論」的體系內進行回答。

首先我們要面對的是這樣乙個問題,即「光是怎樣傳播的」,以及其前置問題,即「光是什麼」「光是一種物質麼」。或者,我們是否能夠將「光速是由什麼決定的」這個話題,等效於「水波波速是由什麼決定的」?

如果我們可以把這個話題等效於「水波波速是由什麼決定的」,那也就意味著「光子」與「空間」或者「以太海」的關係等效於「水波浪中的水分子」與「水體中的水分子」。而「光是怎樣傳播的」這個問題也就等效於「光子中的能量」是如何與「以太海中的能量」相作用的。

不過,當然,「以太海」是乙個無法被現代人接受的觀點,所以這個問題是沒有答案的。而大家只能在「光速不變原理」這個假設下展開相應的思索。在「光速不變原理」這個假設下,現代物理學得以成立,但這個假設無法自我證實,也無法被證偽。

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