1樓:楊佳輝
汽車是運動的,樹木是靜止的,這樣說大家都能接受,但如果反過來說樹木是運動的,汽車是靜止的則會有很多人說你痴人說夢。其實在物理學上這兩種說法都是正確的,只是所選的參照系不同而已。這也是愛因斯坦偉大的相對論建立的基本出發點。
相對論建立的第一個假設是:所有參照系都遵循相同的物理定律。無論在地上還是在勻速行駛的汽車上,用尺子量一個木板或用秒錶量一個鐘擺晃動10個週期的時間,結果都是相同的。
但是如果木板或鐘擺在一個以一定速度駛過測量者面前的車上,重複上面的測量就會得到不同的結果。這種不同就是由所有參照系都遵循相同的物理定律造成的。
相對論建立的第二個假設是:光速在所有參照系中都是恆定的。剛一聽好像和第一條假設說的是同一件事,可是仔細想想就會發現其中的奧妙。
第二條假設的意思是無論你坐在飛馳的火車裡還是靜止的躺椅中,光速都保持恆定,和你所處的運動狀態無關。原因就在於我們在處理日常物理目標的速度時得到的都是合速度。例如你駕駛一輛時速為25千米每小時的越野吉普,一位乘客以相對你10千米每小時的速度用彈弓射擊前面的岩石,那麼彈珠的實際運動速度就應該是35千米每小時。
可是如果開啟前車燈,按照常識光速是334,800,000千米每小時,加上車的運動速度,光的實際速度就應該是334,800,025千米每小時,可實際測量光速還是334,800,000千米每小時。為什麼同樣的參照系光和實際物體得到的結果不同呢?
要解釋它首先要從速度的定義說起。單位時間內通過的距離叫做速度,即速度是距離被時間除得到的。長度收縮學說認為一個具有質量的物體在它運動方向上的測量長度是相對縮短的,達到光速時長度相應縮短為零。
學說成立的基礎是測量者和被測量物處於不同的參照系,且只發生在物體運動方向,不會影響和運動垂直方向的長度。也就是說當你駕駛一輛速度接近光速的汽車時,靜止的觀察者看到的車長遠遠小於它的實際車長,而高度方向沒有變化。這種情況反過來說,即當你駕駛飛快的汽車通過一個門洞時,從你的角度來看這段距離要比實際距離短得多。
這種情況在日常生活中經常被忽略不被注意是因為物體運動速度都很慢,長度收縮現象不明顯。時間和長度一樣也會隨著參照系的變化而變化,這就是所謂的時間膨脹。隨著運動速度的增加時間會相對變慢,一般情況下都比較微弱不易覺察,達到光速時時間會完全停止。
但是這種現象也只有觀察者和時鐘不在同一參照系時才能發生,為了證明這一結論,兩個原子鐘被調節成完全相同,一個留在地球上,一個放在高速飛行的太空梭上,當飛機降落時會發現飛機上的原子鐘要比地球上的原子鐘慢,慢的時間和由愛因斯坦相對論推算出來的結果相同。也就是說太空梭上原子鐘記錄的時間相對地球上靜止的原子鐘的時間膨脹了。
理解了近光速或等光速運動時的長度和時間的變化,車頭燈光速的問題就不難解釋了,因為光運動和我們普通運動所涉及的距離和時間不同而已。
相對論還有一個重要的概念就是同時性,運動狀態的不同會使人們觀察到物體動作的先後順序不同,例如屋子中有兩盞燈,a站在兩盞燈中間,b以一定速度踩著滑板向一盞燈運動正好到達中間。當兩燈同時開啟時a看到的現象是兩燈同時亮,而b看到的卻是面對他的那盞先亮,背對他的那盞後亮。
2樓:匿名使用者
不能。目前最快的是歐盟的粒子加速器,當粒子的速度接近光速時,質量會改變,所以在加速時要不斷調整,但速度始終不會超過光速,光速時宇宙最快速度,這是相對論成立的前提,目前還沒有發現超光速物體。
3樓:匿名使用者
不能,除了光子以外,任何物質的相對運動速度都只能是無限接近,不可能達到光速,更別說是超過光速了。
4樓:閃電菲利普
也許可以,因為現在有研究發現一種高能粒子在水中的速度能超過光速.
5樓:匿名使用者
不可能的,相對論裡面說的是,任何物體的速度都不可能大雨光速,只能無限接近
6樓:匿名使用者
如果超過了,相對論怎麼辦?
當然人對事物的認識是不斷髮展的
7樓:大腦補給
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