當乙個人以光速前進,向前丟擲一顆石子,這顆石子在有一瞬間是否超過了光速?

時間 2021-06-06 17:04:16

1樓:711張佔雄

假設是光速前進的人(參考係是我),問題是石頭扔出瞬間速度是否超光速。問速度,答案自然要看參考係。

參考係為扔石頭的人:扔啥速度就是啥速度,我和扔石頭沒區別。

參考係為我:我看不見光速行駛的人扔石頭,我看他的時間是靜止的。

2樓:郭群

運動是絕對的,描述運動的狀態(速度)必須是相對的。當你說以光速前進時,必然有個參照物,把這個參照物命名為A。運動是不需要原因的,運動速度的改變才需要原因,所以我不深究你為什麼相對A光速執行。

這時你相對A為光速,你丟擲的石子相對A是超光速,當然方向要對呀。相對於你自已,取決於你的石子出手速度。

郭群:光速不變原理的實踐和理論及其相對性

3樓:追夢魚

首先,在經典力學中,參考係的運動是可以直接用加法做疊加的,也就是說乙個人相對於地面以速度前進,向前丟擲一顆速度的石子,那麼石子的速度就是 ,這個基本上是人人都知道的常識,也就是伽利略相對性原理。用公式表達這個速度疊加關係也就是:

然而對於接近光速的運動,經典的速度疊加關係就不適用了。直接給出答案,在狹義相對論的框架中,兩個速度的疊加關係為(c為光速):

那麼有趣的事情就發生了,當=c時,計算可以發現,疊加後的速度'仍然等於光速c。

於是,我們就會發現'與是相等的,也就是說,在地面上的觀察者看到的人和石子是相對靜止的

同樣的,我們也可以從時間膨脹效應理解這個現象,我們將人和石子看成乙個整體,這個整體在以光速前進,那麼由於時間膨脹效應,地面上的觀察者看到的這個整體就是靜止的,也就是說你永遠都看不到人把石子丟擲去。當然這是不可能發生的,因為任何有質量的物體都無法達到光速

如果是小人的速度接近光速,那麼觀察者看到的丟擲動作就會是乙個很慢的慢動作,石子會更加接近光速,但是永遠不會超光速。

4樓:Chinsong

首先,你需要明白的是,在我們這個宇宙,光速,是物質運動速度的極限,而且,光速是絕對速度,而你,能力再強,最多也只是接近光速,想以光速前進只是痴心妄想、異想天開。

至於為什麼,其實我們這個宇宙時空就是這樣奇葩,在巨集觀低速和日常觀測得出來的一些經驗和定理,放在接近光速的情況下並不成立,也就是說我們觀測到的宇宙時空,在低速和高速下的表現並不相同。

5樓:衝動是魔鬼

當你的速度接近光速的時候,你會觀察到周圍的世界在變快,星系轉得越來越快,

而在旁人的眼裡,你的速度越快,動作就變得越慢,越來越慢.

當你無限接近光速的時候,你會發現周圍的世界速度已經瘋狂到看不清了.

而在旁人的眼裡,你保持乙個動作已經幾個世紀了...

最終你達到了光速,但同時你會觀察到宇宙瞬間就走到了盡頭.

那麼你就沒有時間.這個宇宙相對於你來說,時間維度蜷縮到0了.

如果你是光速,那麼這個宇宙的事就和你沒關係了.

6樓:南方有雪

在牛頓的經典運動學中,貌似質量(Mass)是永遠不變的乙個物理量,一輛車10km/h或者80km/h,質量貌似是不變的

但是事實的確如此嗎?

愛因斯坦的狹義相對論(Special Relativity)指出,物體的質量隨著物體的速度在變化著。其比例關係為

其中m(v)是物體的動質量,也就是物體在運動的時候所有的質量;m0是物體的靜質量,也就是物體相對於絕對空間靜止時所擁有的質量。

由上圖關係可知,當v越大,v/c就會越大,1-v/c就會越小,分母根式越小,導致m(v)越大。並且當v越來越大趨近於c的時候,分母趨近於0,此時動質量趨於無窮大。

所以得到結論:物體的動質量隨著物體速度增大而增大。且v趨近於c的時候,動質量趨於無窮大。

好,知道這個結論下面就好辦了。根據牛頓第二定律,F=ma,其中F是,m是動質量,a是加速度。當對物體施加乙個力的時候,產生加速度,讓物體加速,物體加速的過程中,質量增大,質量越大,要保證原來的加速度,所需的力就越大...

如此往復,當物體速度趨近於c時,質量趨於無窮大,這個時候就要用無窮大的力使物體加速,但是是不存在無窮大的力的,此時物體將無限接近光速而打不到光速。

現在我們來看看這個問題,乙個人以光速(我們證明了光速達不到,那好那就接近光速),乙個人接近光速運動,向前拋乙個石頭,此時石頭的質量趨於無窮大,人的力量改變不了多少,就算改變了那麼微乎其微,使石頭增加的速度也會同時正作用於石頭的質量上,最終導致石頭的速度不可能接近光速。

Ps:為什麼光能達到光速呢?因為我們通常認為,光子(組成光的粒子,Photon*感謝指正*)是沒有靜質量的。

7樓:貳叄

真空中的光速對於任意參考係不變,不論你運動得多快,c對你來說永遠是c,因為時間不是絕對的,每個參考係有自己的時間,當你運動加快時,你的時間相對外界變慢。

根據洛倫茲變換原理

v' = (u + v) / (1 + uv/c^2)只有兩個相對運動的物體的速度u和v都達到光速,他們的相對運動速度v' 才剛好等於光速,又由於已知宇宙中有質量的物體不可能達到光速,所以他們的相對運動速度不可能達到光速。即使是兩道光同時向相反的方向出發,他們的相對運動並不會等於2c,而是等於c。

所以理論上在已知宇宙內沒有東西的速度可以超越光速。

8樓:Whhtaafaak

鐘慢尺縮。你壓根就沒有丟擲石子的時間,也沒有丟擲石子的空間。所以不可能超光速。

更可怕的是,這麼高的速度,人和石頭早就變成了無質量的光子,也不存在扔石頭的可能。

一顆精子加一顆卵子為什麼就可以變成乙個人?

秦淮浪蕩子 其實人類的本體就是大腦那一小塊!所有的味道聲音視覺觸覺,都是由大腦控制的,還有第六感,喜怒哀樂,恐懼和敬畏!所以我一直有乙個理論,沒有上帝沒有神,有的話,也不住在天堂,而是住在大腦裡。其他的身體部件都是寄生體,是附件,類似樹的枝幹樹葉。這些寄生體是只是為大腦服務的。說起來很可怕吧?我們的...

乙個人從高處跳下,下面有人以高速向前跑去跳起且熊抱那個人,以跑步所做的力抵消跳樓所做的力來救人靠譜不?

統計民工 親,稍微做一下受力分析唄?不咋靠譜啊,乙個是y 軸的重力,兩個人抱一起和乙個人下墜的加速度基本不變,高速向前的速度是x 軸的,完全不影響重力呀 不靠譜。如果你學過牛頓第二定律就不會想出這麼荒唐的解救方案。救人還是要靠氣墊 老歪脖子樹以及各種能掛住人的防盜窗。靠人在下面接著的方案兩個人都會死...

如果乙個人以光速向太陽運動,他會看到什麼景象呢?

blee lee 順便補充 總結一下章邐的回答 1.首先根據都卜勒效應,電磁波會藍移,現在能看到的都看不到了 2.但不知道有沒有那種波長無限長的,恰好能被光速人看到 3.其實當達到光速的那一刻,在地球人看來,光速人已經沒有時間了,會定格在那裡,也可以理解成光速人變成了乙個活的標本,一動不會動,永遠那...