为什么物体速度不可以超过光速?
2021-01-11
根据爱因斯坦狭义相对论(早已被无数现代物理学实验以及研究证明是可靠的),以速度V运动的物体,其质量为
其中mo为物体的静止质量,c 为真空中的光速。
由上述公式可知,物体运动以后,它的质量将变大,大于其静止质量。它的速度越接近光速,质量就越大,当速度趋向于光速时,其质量也就趋向∞(无穷大)。
我们知道,让物体加速是需要外力的,根据牛顿第二定律,产生加速度的外力 F=ma,当物体的速度趋向于光速时,其质量趋向于∞,要产生一定的加速度,需要的外力就趋向于∞,而无穷大的外力是找不到的。反过来说也一样,对于趋向于无穷大的质量的物体,有限大的外力产生的加速度必然趋向于无穷小,使得物体继续加速变得不可能(或者说困难无比以至于没法再加速)。
再换个角度,根据爱因斯坦质能方程
物体的速度趋向于光速时,其质量趋向于∞,物体的能量(动能)必然趋向于∞,会出现这样的局面:就算把一粒渺小的沙子加速到 very very 接近光速,需要的能量也会趋向于∞,哪怕把整个银河系的全部能量都拿来用于这粒沙子的加速也不够用。
请问,在技术上,你还觉得能实现让一个实体物体达到光速吗?
实体物体不仅不能超光速,达到光速都无法实现。所以你看,网络上有那么多胡扯超光速的人,甚至有人宣称发现了超光速现象,但都是一些民科以及自媒体在鬼扯,没有被任何权威的科学共同体确认。如果超光速真的被证实了,可以讲,早就轰动世界了,因为,这将是继牛顿提出万有引力定律、三大运动定律、爱因斯坦提出相对论、量子力学建立之后的最伟大的科学发现,没有之一!即使授予十个诺贝尔奖都不为过。
因为,这将彻底颠覆人类的现有科学。
然而呢?
你可能会问,那为什么光波(光子)传播的速度可以达到光速呢?
很简单,光子的静止质量为零。
为什么物体的速度趋向于光速时,其质量趋向于∞
你没有看见我给出的公式吗?当物体的速度趋向于真空中的光速时,公式的分母趋于零,则分式的结果必然趋于无限大。