超光速討論 （3）基礎理論篇

超光速討論 （3）基礎理論篇

 

問： 假設地球上發射了兩艘飛船,分別以0.55倍的光速朝相反的兩個方向飛去,請問:

 

1. 這兩艘飛船的分離速度是否能超過光速(1.1倍光速)?

 

2. 如果不能,那實際的分離速度又是多少?

 

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我提出分離速度為1.1C。 超光速！。 這樣的回答無疑讓有些人很不以為然。有些人更是沾沾自喜，阿Q般的想法，別人不知自己。

 

沒辦法。我就請來專家。中國專家似乎也無法嚇住這種阿Q般的自信。再請出外國專家，可惜，有些人不懂英文，也沒起到作用。

 

那這次，我隻好去請愛因斯坦來給你解釋解釋。愛因斯坦的狹義相對論有兩點基本原理。

 

•狹義相對性原理（狹義協變性原理）：一切的慣性參考係都是平權的，即物理規律的形式在任何的慣性參考係中是相同的。這意味著物理規律對於一位靜止在實驗室裏的觀察者和一個相對於實驗室高速勻速運動著的電子是相同的。

•光速不變原理：真空中的光速在任何參考係下是恒定不變的。並由此得出一個結論：

Maximum speed is finite: No physical object, message or field line can travel faster than the speed of light in a vacuum.

也就是說。沒有任何物體能以超過真空中的光速做運動。再簡單的說，就是沒有物體能超光速運動，也就是光速為速度極限。

有的人讀到此就會說，看，老愛都說不可能超光速。你錯了吧？

你別高興得太早了。耐心聽我說完。

其實，有這樣想法的人很多，他們理解的相對論，是科普的相對論。因為沒有相應的基礎知識，所以，知其一，不知其二。 隻知結論，不知前提。在吹牛時可以糊弄人。在真正要運用時，就不能正確應用。結果是，相對論沒學好，連牛頓力學也不知道用了。這正好應了一句成語。邯鄲學步。不會走路，那隻能爬了。

任何定律都有其使用的範圍和使用的前提條件。去掉這些條件，真理也會變成謬誤。那我就把簡化的光速為速度極限描述逐步還原和轉換。

1）光速為速度極限。

2）沒有物體能超光速運動。

3）在一個慣性參照係中，沒有物體能超光速運動。

4）在一個慣性參照係中，沒有物體能對參照係做超光速運動。

5）在一個慣性參照係中，沒有物體能對一個參照物為參照係做超光速運動。

6）在一個慣性參照係中，沒有兩個物體能做超光速的相互運動。

7）在一個慣性參照係中，沒有兩個物體能做以其中一個物體為參照係的超光速相互運動。

8）在一個慣性參照係中，一個物體不能對另一個物體為參照係做超光速相互運動。

夠了。

光速為極速的條件是：

1）慣性參照係，而不是加速參照係。

2）以一個物體為參照係。

結論是另一個物體不能對那個參照係物體做超光速運動.

 

假設地球上發射了兩艘飛船,分別以0.55倍的光速朝相反的兩個方向飛去, 分離速度是多少?

1) 勻速運動,  慣性參照係.

2) 以飛船做參照係.

結論是另一個物體(飛船) 不能對那個參照係物體(飛船)做超光速運動.

同意.

但是, 如果以地球為參照係.

那麽, 相對論的光速為極速就不能用. 

1) 因為雖然第一前提存在,但是第2前提不存在.

2) 因為這是以第三個物體為參照係, 而不是兩物體的其中之一.

3) 在此參照係中比較兩物體的相對速度. 而不是以一個物體為參照係來判斷在此參照係中,另一個物體的最大可能速度.

所以說, 答案不隻是一個, 而是有兩個. 而這兩個答案中其中一個超光速!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

這不違法相對論的光速為極速.

你會說, 分離速度隻能是一個物體為參照係時的另一個物體的速度.

答案是錯.

在我們日常生活中, 分離速度為兩物體的速度差.  兩人以0.55 公裏/小時分別向東西兩方向運動. 問分離速度為多少?

1.1 公裏/小時.  如何得到?  0.55 -  (-0.55)  =  1.1  正是以地球為參照係得到的.

你也可以這麽算.   把向東的人做為參照係, 向東的人的速度為零 0.55-0.55= 0

那向西的人的速度 就是  -0.55 – 0.55 = -1.1    那分離速度就是 0-(- 1.1 ) = 1.1

答案其實也是兩個,隻不過在低速時, 兩者相同而已.

所以, 以地球為參照係是可以的. 而且答案和計算是最簡單的.

在問題中, 0.55 C 就是以地球為參照係.

 

所以說, 學習任何理論, 不僅要知道結論和使用公式, 更要了解適用的範圍和使用條件. 否則,就會出錯, 鬧笑話.

 

 

所有跟帖： 

• 既然用到靜止參照係這個概念，那麽 -風聲雨聲- ♂ (69 bytes) () 09/20/2012 postreply 22:50:32

• 應為慣性參加係。 包括相對靜止和運速直線運動的參考係。謝謝更正。 -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 04:44:03

• 你的用詞很不禮貌，缺少一個文明人應有的品質。 -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 05:14:42

• 更正： 已將靜止參照係都改為慣性參照係。這樣，就準確了。。其他結論都不變。 -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 05:00:07

• 加注: -2ndglance- ♂ (6371 bytes) () 09/21/2012 postreply 05:26:54

• 還是應該先搞明白“超光速”的定義 -風聲雨聲- ♂ (142 bytes) () 09/21/2012 postreply 05:59:42

• 謝謝連接。。這正是我想找給英語有困難的讀者的。。從中摘取一段。。想聽聽你是如何想的. -2ndglance- ♂ (5474 bytes) () 09/21/2012 postreply 06:19:50

• 百度百科也用了分離速度這個詞，但是這不是嚴謹的物理學概念，生活用語。 -風聲雨聲- ♂ (61 bytes) () 09/21/2012 postreply 08:05:05

• 正如第15條指出，這些都不是真正意義的“超光速” -風聲雨聲- ♂ (582 bytes) () 09/21/2012 postreply 07:59:59

• 你是想說“1。2 c 的答案是錯的”還是說 “1.2c 不是超光速？” -2ndglance- ♂ (4847 bytes) () 09/21/2012 postreply 08:35:20

• “速度”是帶引號的，應該問什麽地方會出這樣的題？ -風聲雨聲- ♂ (147 bytes) () 09/21/2012 postreply 08:41:05

• 所以，你的link 應該與科技無關，娛樂節目？ ：）））） -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 08:50:52

• 答案是.... 認錯還是好學生。。：））） -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 10:46:02

• 在C參照係中，用相對論就是錯的。 你如何用Lorentz轉換？ -2ndglance- ♂ (0 bytes) () 09/21/2012 postreply 08:48:11

• 當你用Lorentz 轉換時，你就在用另一個參照係。。。 -2ndglance- ♂ (632 bytes) () 09/21/2012 postreply 09:11:18

• 考慮相對論時，你站在C，D，E，F，G任意一個慣性參照係裏觀察A與B的相對速度都是小於C的。 -2ndglance- ♂ (131 bytes) () 09/21/2012 postreply 13:54:58

• 94, NC 也可以定義出來 -畫餅- ♂ (259 bytes) () 09/21/2012 postreply 10:26:27