深层解读:假如你在一艘光速飞船上奔跑,深层上奔速速度超过光速了吗?
1、解读假艘深层解读:假如你在一艘光速飞船上奔跑,光速过光速度超过光速了吗。飞船对于光速及其超越的跑速话题,我总是度超情不自禁地感到激动,总想和大家分享一下这方面的深层上奔速知识。当然,解读假艘在讲解时,光速过光我们不得不回到那个屡遭挑战却屹立不倒的飞船相对论,没办法,跑速自诞生一百多年来,度超相对论经受了无数质疑,深层上奔速但它至今仍被广泛接受,解读假艘这本身就说明了它的光速过光价值。因此,即便设想存在一艘光速飞船,你在其中快速奔跑,根据任何参照系,你的速度都不可能超越光速。
2、当然,有人可能会质疑:你就这样轻率地用相对论排除了超光速的可能,实在无趣,为什么不深入探讨一下超光速为什么不可能呢。那好,我们现在就来深入探讨一下。首先,让我们从那个潜移默化影响我们的观点——绝对时空开始说起。
3、在牛顿力学体系中,我们是如何计算两个移动物体的速度差呢。其实,伽利略提出的相对性原理就可以解答这个问题,其公式表达简单明了:=1+2。伽利略变换的前提是时间是绝对不变的,宇宙中的任何两个物体所经历的时间流逝速度完全一致。
4、在爱因斯坦提出相对论之前,包括伽利略和牛顿在内的所有物理学者都坚信时间是绝对的,就像射出的箭矢,永远前进,而“时间之箭”在任何人眼中速度都是相同的。然而,麦克斯韦建立的电磁学揭示了一些不和谐之处。我们都知道,麦克斯韦统一了电磁理论,并通过他的方程组推演出了电磁波的传播速度——光速。它在所有情况下都是一个恒定的常数,只与真空的介电常数和磁导率有关,这意味着光在真空中的速度始终如一。
5、这与人们对波的传统理解有所冲突,人们通常认为波的传播需要媒介,比如水波的媒介是水,声波的媒介是空气,而这些媒介不会随波移动。既然光也是波,电磁波的一种,那么它的传播媒介又是什么。科学家们寻找光的传播媒介投入了巨大的精力,他们深信真空中必然存在某种未被发现的媒介。要判断真空是否存在这种媒介并不困难。
深层解读:假如你在一艘光速飞船上奔跑,速度超过光速了吗?
1、假设真空中确实存在某种媒介,那么,当地球围绕太阳公转时,就相当于带着光一起在媒介中移动,此时,与地球轨道平行的光相对媒介的速度就不再是光速,而是+或-。这就是伽利略变换在计算相对速度时的应用。著名的迈克尔逊莫雷实验就是基于上述原理设计的。
2、简单来说,实验在地球公转速度方向以及垂直于公转速度的方向各发射一束光,垂直方向的光不会受地球公转影响,速度仍是,而水平方向的光速则不再是。让两束光飞行相同的距离,由于速度不同,到达终点的时间点自然不同。但是,迈克尔逊和莫雷发现无论怎么调整实验设备,两束光总是同时到达终点。这说明什么。
3、说明光速没有相对性,与其他速度叠加后,光速保持不变,换句话说,光速是绝对的。尽管如此,迈克尔逊和莫雷却不愿接受这个实验结果,他们仍相信牛顿力学,于是继续寻找“以太”存在的证据。他们甚至宁愿认为实验过程出了问题,也不相信“以太”不存在。
4、但后续的实验结果都是一致的,即便如此,科学家们还是想方设法为“以太”辩护,例如洛伦兹提出了“在运动方向上,以太会收缩”的理论来解释光速的独特性质,并由此推出了洛伦兹变换,但他们还是不愿接受光速的绝对性。实际上,洛伦兹已经非常接近于狭义相对论了。如果他将“以太”理解为时空本身,那么狭义相对论的秘密就揭晓了,但洛伦兹并未走出那一步。
5、还有些科学家认为是洛伦兹构建了狭义相对论,这也不无道理。毕竟,“以太”只是个假设的概念,物理学家们并不知道“以太”究竟为何物,只假设它是光的传播媒介。从今天的角度来看,“以太”难道不就是时空本身吗。光在时空中传播,可以认为时空就是光的传播媒介。