为什么光速是最快的?
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人无论靠什么推进器,速度都是无法达到光速的,更不要说超光速了。因为,有质量的物体的运动速度是不可能达到光速的。原理如下:
首先,我们来了解一下质能等价理论。质能等价理论是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC^2,式中为E能量,m为质量,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。
一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%。
但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子
首先,我们来了解一下质能等价理论。质能等价理论是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC^2,式中为E能量,m为质量,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。
一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%。
但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子
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这个问题应当说为什么我们的宇宙中存在一个速度极限,是30万km/s。而光只是刚好等于这个速度。
早先的科学家们在各种条件(匀速运动或静止的参考系)中粗略测得光速不变。然后洛伦兹假设光速确实不变,设计思想实验希望证伪或证实。实验基本思想:某时刻,匀速运动系中某点和静止系中某点重合时,研究两点的坐标变换关系。由于两系的共性(或者叫桥)为光速相等,因此猜想两系应该存在某种关联。结论:两系确实存在稳定关系,系数为洛伦兹因子γ=1/(√(1-v²/c²)),即分母为(1-v²/c²)开根号。分母开根号中,(1-v²/c²)必须大于零,否则没有意义(v>c,时间算出来变成虚数;v=c时,时间长度质量无穷大或者根本没有任何意义)。所以实验证实了宇宙中确实存在一个极限速度,即光速本身。爱因斯坦据此总推出狭义相对论。
但只有数学推导没有用,麦克斯韦联立了已有实验支持的电磁学的一些方程,解出电磁波速度是个常数,接近光速。于是猜想光速等于电磁波速,光本身就是一种电磁波,赫兹实验证实了确实存在电磁波,速度等于光速。随着对电磁波和光本质的研究,除了速度外,光和电磁波还表现出相当多的共性,但不完全相同,电磁波更广义,可以说光是电磁波的一部分。
小结:至于为什么光速不变是个常数,个人认为光速是我们这个宇宙的众多基本属性之一,也许在其他宇宙光速可被超越,可能为100万km/s,200万km/s等等。
早先的科学家们在各种条件(匀速运动或静止的参考系)中粗略测得光速不变。然后洛伦兹假设光速确实不变,设计思想实验希望证伪或证实。实验基本思想:某时刻,匀速运动系中某点和静止系中某点重合时,研究两点的坐标变换关系。由于两系的共性(或者叫桥)为光速相等,因此猜想两系应该存在某种关联。结论:两系确实存在稳定关系,系数为洛伦兹因子γ=1/(√(1-v²/c²)),即分母为(1-v²/c²)开根号。分母开根号中,(1-v²/c²)必须大于零,否则没有意义(v>c,时间算出来变成虚数;v=c时,时间长度质量无穷大或者根本没有任何意义)。所以实验证实了宇宙中确实存在一个极限速度,即光速本身。爱因斯坦据此总推出狭义相对论。
但只有数学推导没有用,麦克斯韦联立了已有实验支持的电磁学的一些方程,解出电磁波速度是个常数,接近光速。于是猜想光速等于电磁波速,光本身就是一种电磁波,赫兹实验证实了确实存在电磁波,速度等于光速。随着对电磁波和光本质的研究,除了速度外,光和电磁波还表现出相当多的共性,但不完全相同,电磁波更广义,可以说光是电磁波的一部分。
小结:至于为什么光速不变是个常数,个人认为光速是我们这个宇宙的众多基本属性之一,也许在其他宇宙光速可被超越,可能为100万km/s,200万km/s等等。
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在人们的认知当中,真空中的光速可以说是目前所发现的自然界物体运动的最大速度了,为什么光可以跑这么快?它的动力源是什么呢?
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光速(speed of light/ velocity of light)是自然界物体运动的最大速度。光速与观测者相对于光源的运动速度无关。物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的动质量将趋于无穷大,所以质量不为0的物体达到光速是不可能的。只有静质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。真空中的光速是一个重要的物理常量。
光速定义值:c=299792458m/s=299792.458km/s
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01 对于任何携带能量和信息的物质,光速是它们的运动速度上限,这是由爱因斯坦的狭义相对论所限制的。狭义相对论禁止超光速,真空中的光速是宇宙最快的速度,其精确值为299792458 m/s。
根据爱因斯坦在相对论中提出的质能方程来看,当物体的速度接近光速时,它的质量会变得无限大。所以可想而知,物体的速度接近光速非常之困难,而且光子,在静止时是没有质量的。根据相对运动来说,当一物体你非常快速行进时,如果在与他相同速度的物体之中可以看见它是静止的,但是这对于工业来说并不存在。无论你以多快的速度前行,光速永远,是3×十的八次方米每秒。所以说光速是一个临界速度,没有任何物体的速度能够超越光速,并不是说光速是到达两个空间时间,最快的前行方式,还有诸如虫洞之类更加迅捷的方式。但是单单按照速度而言,光速它是一个临界值,没有任何物体的速度能够超过光速。
从质能方程可以看出的物体,到工作的时候,它的质量会变得无限大,质量无限大,会引起巨大的引力,引力可以改变空间和时间,引力越大时间会被压缩,所以一旦问题的速度超过光速,那么时间就会倒流,就会违反整个宇宙的定律。所以到目前为止,我们还无法想象,或者试验出当物体超过光速会你是怎样的结果?光速是速度的,临界点,它标志的速度只能在高速,或者光速以下,绝对不可能超过光速!
所以说宇宙的,运转规定的光速是宇宙的临界速度。不可被超越。
根据爱因斯坦在相对论中提出的质能方程来看,当物体的速度接近光速时,它的质量会变得无限大。所以可想而知,物体的速度接近光速非常之困难,而且光子,在静止时是没有质量的。根据相对运动来说,当一物体你非常快速行进时,如果在与他相同速度的物体之中可以看见它是静止的,但是这对于工业来说并不存在。无论你以多快的速度前行,光速永远,是3×十的八次方米每秒。所以说光速是一个临界速度,没有任何物体的速度能够超越光速,并不是说光速是到达两个空间时间,最快的前行方式,还有诸如虫洞之类更加迅捷的方式。但是单单按照速度而言,光速它是一个临界值,没有任何物体的速度能够超过光速。
从质能方程可以看出的物体,到工作的时候,它的质量会变得无限大,质量无限大,会引起巨大的引力,引力可以改变空间和时间,引力越大时间会被压缩,所以一旦问题的速度超过光速,那么时间就会倒流,就会违反整个宇宙的定律。所以到目前为止,我们还无法想象,或者试验出当物体超过光速会你是怎样的结果?光速是速度的,临界点,它标志的速度只能在高速,或者光速以下,绝对不可能超过光速!
所以说宇宙的,运转规定的光速是宇宙的临界速度。不可被超越。
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