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2.36 为什么说光速不是一般的相对速度

已有 81 次阅读2021-1-17 01:20 |系统分类:科技教育| 速度 分享到微信

2.36  为什么说光速不是一般的相对速度

侯工

网友出了一道题:一个0.8c飞行的飞船,上面有一个高速旋转的圆盘,AB两点是圆盘上的直径,设AB和圆心的相对速度为0.3c,请问,当AB与飞船飞行方向垂直时,飞船外测量到的AB两点的速度是多少?

你是不是沿着题意在冥思苦想?如果是的话,你就输了。其实这是一道伪命题,也叫挖坑题,挖好坑来等你陷进去——无论你如何回答,都是错误的。

因为将物体的相对速度表述为0.8c、0.3c是错误的。——光速不是一般的相对速度。

对网友的题目你如果考虑A点速度是0.3c加上0.8c等于1.1c,那么你就错了,因为任何运动速度都不能超光速。如果题目改成这样:

一个2.4*10^8m/s飞行的飞船,上面有一个高速旋转的圆盘,AB两点是圆盘上的直径,设AB和圆心的相对速度为0.9*10^8m/s。

请问,当AB与飞船飞行方向垂直时,飞船外测量到的AB两点的速度是多少?

其实这样的问题也是伪命题,因为问题不存在——达到2.4*10^8m/s速度的物体早已经解体为微观粒子了。阿尔法粒子的速度才0.3*10^8m/s。如果你有微观粒子的速度概念,你看到这样的题目就不要考虑了。然而,类似的题目经常看到,也是醉了。

扯远了,回到正题。

为什么说光速不是一般的相对速度?

一般的相对速度,是有一个参照系的。例如船在河里航行,其航速是相对于河岸的。如果船速是v1,水流的速度是v2,

那么顺流航行时,航行的速度是船速加上水流的速度v1+v2,

逆流航行时,航行的速度是船速减去水流的速度v1-v2;如果v1/v2=1.8,你可以说船速是1.8v2,那么顺流时航速就是1.8v2+v2=2.8v2,

逆流时航速就是1.8v2-v2=0.8v2。

月球的速度是相对地球的,地球的速度是相对太阳的,太阳的速度是相对银河系中心的。

与一般相对速度不同,光速的参照系是宇宙原点。光源(如太阳)被宇宙球面挟持着以宇宙本速沿着径向运动,所以光速等于光源的径向速度,也就是等于宇宙的本速。

因为我们在宇宙里,所以不能直接测量宇宙的本速,但是可以通过测量光速间接测量宇宙本速,因为光速是宇宙本速的反映——光是从光源向四面八方传播的,所以四面八方的速度是相等的。在径向,光的速度刚好等于宇宙球面的速度,所以光只能沿着球面传播,这样就可以测出光速来了。我们测到的光速,实际上是宇宙的本速。宇宙本速不变,所以光速不变。

为什么物体的速度不能大于光速?因为宇宙本速等于光速,如果物体速度大于光速,就是大于宇宙本速,那么就飞离宇宙了,根据物质不灭定律,这是不可能的。

太阳光的速度等于它的径向速度。虽然太阳相对于银河系中心有2.4*10^5m/s的速度,但是太阳这个速度与它的径向速度不能以标量相加,也不能以矢量相加,所以测出来阳光的速度永远等于光速。同理,月光的速度也永远等于光速,所有光源的光的速度都等于光速——无论它们的相对速度是多少。

既然光是沿着球面传播的,为什么我们看到的光是向四面八方传播的呢?因为时间起的作用,时间使球面变厚了,所以就有四面八方了。

一般相对速度是以宇宙球面上的物体作参照系的,而光速是以宇宙原点作参照系的,由于参照系不同,所以光速不是一般的相对速度。










鸡蛋

鲜花

握手

雷人

路过

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