假設在一輛無限接近光速的列車內部,再執行一輛接近光速的小列車,這時的速度會超越光速嗎?

時間 2021-05-05 15:55:46

1樓:

以光速行駛的列車,其車廂裡的小車,再怎麼光速,都前進不了,只能原地不動,處於靜止,就彷彿時間凝固了一般。想象一下,就跟前面有一股風,你想往前走,但就是走不動的那種感覺。因為光速無法打破,更無法疊加。

以超光速行駛的列車,其車廂裡的小車,再怎麼光速,都只會倒退,就彷彿時間倒流了一般。

補:當光速列車車廂裡的小車,能向前走的時候,說明光速列車開始減速,小於光速,時間開始流動。

同理:以光速前進的母火箭,再向前發射一枚光速子火箭,這枚光速子火箭並不會衝向前,而是與母火箭並肩同行

2樓:走貓步的魚

在飛船外面的人看來,始終沒有超越光速。

光速小汽車裡面的人看來,比如他從飛船的a點到達b點,只是一瞬間。而在外面的人看來,是過了很久。

原因是,飛船接近光速運動,飛船內部時間極度變慢,接近靜止,光速小汽車自認為是光速運動,其實在外面的人看來,不是光速運動,而是十分緩慢的運動。因為飛船內的人的思維變慢,所以誤以為汽車是光速運動(在飛船內,用測速器測量小汽車的速度是否是接近光速,顯示結果一定是接近光速,因為測速器的時間顯示會極大的延遲)。

3樓:神威Gakupo

a對b的速度等於a對c的速度c對b的速度這個速度變換嚴格意義上是錯的,是洛倫茲變換公式當u遠遠小於c光速時即u/c近似看作是0的近似結果,當物體速度u與光速c比值不可以近似為0時,不能再做近似,必須使用洛倫茲變換計算速度。再說,洛倫茲變換是以光對任意慣性系速度不變為前提推出來的,怎麼可能出現光速改變呢。和動鐘變慢沒關係吧

4樓:高潮松

我突然察覺到乙個很好的例子!

去wiki查「渺子」=μ子

這個玩意兒本身只有2.2微秒壽命,在地球上是在接近地表時觀測到的。

是由於宇宙射線來到地球進入大氣時,在離地15公里左右的大氣中形成,然後繼續以非常非常接近光速的速度向地面衝去。

這裡的問題是,15公里,光速需要50微秒,然而渺子只能存在2.2微秒(這裡記得是至少是被檢測到之後開始計算壽命)。也就是說,對於我們地上的觀測者來說,它的壽命比2.

2微秒要長的多(50微秒),然而對於渺子來說,它的壽命還是2.2微秒,只不過它「幾乎不耗時間走完15公里=誕生後即瞬間到達地面」,這個好像叫尺縮效應。我不太記得清楚,wiki上面有說明的。

5樓:康妞妞

說實話我覺著這個問題不錯。看來很多嘲笑的人的回答,只會說什麼羅輪子變換,人云亦云而已,真正理解光速不變的幾乎沒有。光速不變是個觀測現象,而不是什麼理論的結果。

換句話說,光速不變,很奇怪,很無厘頭,但是就是這樣的。對這個問題感到奇怪是正確的,習以為常的才是錯誤的。

6樓:陳健

先明確一點,什麼是速度,單位時間內的位移,大家都知道達到光速時間靜止,沒有時間何來速度,沒有速度時間也就不會靜止,這就是乙個悖論

7樓:放肆

不會~當你速度接近光速的時候你的時間也在降低~參考係變了(想象一下,當你時間為原來的10%的時候,在你眼裡的10公尺/秒實際上是1公尺/秒,當你接近

光速的時候,你眼裡的光速其實是接近0公尺/秒

)……樓主~這些問題那些物理系多少年前就想過了~有空建議看看相對論~裡面的插圖很好看~

8樓:

只要一說光速,那就不是經典力學的範疇了。愛因斯坦相對論的其中一條假設就是,光速是運動的上限。一切物體都不可能超過光速運動。

9樓:

搬自另乙個相似問題的答案:

速度的累加為何不能超光速?

由於相對論中的幾乎所有事實都是超出經驗和常識的,因此無法使用常識來解釋。在這種情況下,只能使用這些事實互相解釋,因此必須先引入相對論的一些結論作為「常識」。題主應該已經認可了單列火車的速度無法超過光速,這個問題就簡單了。

為方便說明,現簡化假設:火車A直線向宇宙深處開去,火車B在火車A的頂部,也向宇宙深處開去,然後還有火車C,D,E等等,依次類推。這些火車相對於其下火車的速度都是v。

「常識1」:時間膨脹(時慢)

B上的人認為自己在以v的速度相對運動,但是A上的人看到B上的時鐘是變慢的,假設A的錶走了兩個小時,A看到B的表只走了乙個小時,也就是說A觀察到B的速度實際上是,也就是說它相對於A的實際速度只有。同樣,地球人觀測A時的速度也只有,而觀測到的B的速度是。如果B上還有C,D,E等等,如此遞推下去,最頂上的那一列火車的的速度是。

也就是說,雖然每一列火車都以相對其下火車以速度v執行,但是地球人即使觀察最頂上那一列火車時速度仍然沒有達到v。

這個時慢的效應是隨著光速的增加而增加的。通過以下公式可以看出當列車的速度接近光速時,在地球人看來,列車上的時間是無限慢的。

「常識2」:長度收縮

在A上看來,B上的長度是變短的,同樣假設這個效應的比例是2倍。那麼在A看來,B火車的長度會減半,但B上的人意識不到,此時在相同的時間內B以為自己移動了2光年,A卻只能觀察到B產生了1光年的位移。此時第N列火車相對於地球實際發生的位移仍然可以通過上面方法計算出來,換算後仍然無法超過光速。

從以下公式可以看出,第N列火車的長度可以無限接近於0,所以在地球人看來,第N列火車上的人對自己速度的判斷只是無聊的自我陶醉而已。

請注意,以上計算僅僅用於幫助理解,與實際計算公式並不相同。

實際上的速度會同時受到時慢和尺縮的影響及其它因素影響,其速度比上面計算的結果更小。也不能簡單的用長度收縮和時慢的程度來除而得到這樣的公式。

這個最終速度的值是,這樣,當火車的速度均為行駛時,第二列火車的速度為;而當火車的速度均為,第二列火車的速度為。

其中時慢和尺縮可以由光子鐘思想實驗匯出。

10樓:Kubar

一句話就可以解釋清楚——光速在不同的參照系中保持恆定

也就是說,經典物理學裡的不同參照系之間的速度疊加對於光速根本不成立。

如果還要繼續問為什麼,那就接著去看狹義相對論吧。

11樓:

條件一:速度等於路程除以時間

條件二:接近光速後列車內的時間會變得很慢

所以列車內的小汽車相對於列車來說因為跑單位距離時間更長導致相對速度超低,更不會接近光速了

12樓:吳迪

光速有乙個「違背常識」的特徵就是光速不因為參照系的改變而改變。所以任何想使用「相對速度」的概念來超越光速的方法都是耍流氓。

13樓:jack 浩

借樓問下,誰給我解決下我的困惑。我高中思考過,那種一串小珠子綁水洗標那種。甩起來,越外側的線速度越大。

不斷加長的一定會超過光速阿。後來沒了結果。還有思考過萬一有無底洞模型。

那按自由落體下去,一定會超過光速。我就問老師。說要麼自由落體公式要加上定義域,或者書上的狹義相對論就不對了。

老師不理我。我就去學文了。

14樓:

我問我的初中科學老師:乙個人拿著1公尺長的棍子轉圈,手向前伸,棍子水平指向正前方,每秒轉1圈,那麼棍子末端的速度就是3.14m/s。

(暫且忽略手臂長度)。棍子長10公尺,速度就是31.4m/s。

以此類推100m…1000m…10000m…………長100000公里的棍子,末端不就是300000多公里每秒了啊?科學老師居然無言以對。

15樓:Bram

洛倫茲變換啥的太高大上了,簡單點說,如果有一列接近光速的列車,列車內的時間相對於外界的時間會變得非常慢,這樣你在列車內運動時速度才不會超過光速。題主可參考著名的雙胞胎假設。

16樓:

假設在偏離地心無限近處挖了一條通道,貫穿地球,如圖,在洞口處乙個人無初速度自由下落,會發生什麼事情?

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