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通俗地讲一下狭义相对论
二年級 六級
1樓 發表于:2014-11-21 04:13

【一】狭义相对论的时空观


首先介绍什么叫时空。
很多书上直接说时间和空间合在一起称为时空,这太笼统,不直观,而且没有强调重要细节,你看过这种说法之后,也许会以为自己知道了时空就是那么一回事,但实际上我告诉你你啥也没知道。
这就像是有人告诉你魔法符文就是魔法和符文合起来一样,你以为你懂了,但你实际上还是不知道什么是魔法符文(【题外话】魔法符文是假定某种魔性生物的存在,且它们能感知魔力,当你将某种符号灌注魔力,或者你用魔力钢笔水书写了符号,这些魔性生物能感知到钢笔水的魔力,然后辨认你的符号,了解你想要让他们干什么,这才是魔法符文。你随便写个符号而不灌注魔力,是屁用没有的)。


那么什么是时空呢?
时空首先是一种观念,你如果是块石头,你是不会有这种观念的。
时空的观念中,首先是时间的观念。
现实世界并不存在时间,而只有变化。时间是我们构建起的一种用来度量变化快慢的观念。
空间也一样,现实世界并不存在空间,空间是我们对于自己看到的现实世界影像的一种度量观念。


物理学界在牛顿理论盛行的时代,一直都认为时间和空间是客观存在的,证据就是物体存在于某个范围,这范围就是空间,而历史进程对应于时间。


但是在相对论被爱因斯坦发现后,这套说法就过时了。


下面我们会给大家讲讲相对论里面如何看待时空的。
二年級 六級
2樓 發表于:2014-11-21 04:14

常规的时空观总是告诉我们:
你先设想只有你自己的世界,然后它巴拉巴拉讲了一堆


事实上,【只有你自己的世界】这句话里暗藏了一大堆假设,只是一般人很难意识到这些预设的前提


相对论告诉我们,看待世界时,不要预设那些狗屁理想情况,因为那本来就不现实


我们看待世界的真实状态是:
你是一个观察者,你看到周围物体的影像,你通过这些影像的变化感知到你周围事物的变化,于是你猜测应该有时间这类概念来描述变化的快慢


这些才是你可以确定无疑的东西


至于别人告诉你时空是什么,运动又是什么,那都是在用他的观念灌输于你,你没有亲见,你也不可能站在他的视角亲见


没错,真正的时空理论本质上是观测理论
二年級 六級
3樓 發表于:2014-11-21 04:14

我们唯一可以确定的是,我们看到了影像,影响的变化表明变化进程的存在



而牛顿力学的空间是牛顿对他观察到的影像的规律进行总结得到的描述概念,比如牛顿认为空间是三维平直的,各向同性且均匀的
牛顿的时间也是基于他自己的认识总结的概念:均匀流逝,方向不可逆

关于时间和空间,牛顿还总结了一条:他俩一分钱关系都没有



这是牛顿对时空的看法。


而很多人最终通过自己的日常经验发现:好像真是牛顿说的这样


所以我们都建立了类似牛顿时空观的时空观
我们都以为自己看到的空间是平直均匀的,时间均匀流逝,时间和空间互不相干




伽利略当年与亚里士多德的继承者争论过轻物和重物谁下落快的问题,伽利略的伟大之处就是突破了直觉和经验的限制,用理性的分析得到结论:不考虑空气阻力的话,轻重物体下落一样快


相对论了不起之处也在于突破了直觉和经验的限制:
相对论告诉我们:我们所看到的影像就是影像,我们对变化的感知就是对影像变化的感知
我们无法站在别人视角看问题,你的世界最终取决于你自己的视角
二年級 六級
4樓 發表于:2014-11-21 04:14

科普书里的相对论,通常会告诉我们,高速运动物体的时间变慢,高速运动物体会在运动方向上尺缩


那么这些术语的意思是什么呢?
白话来说就是:
如果我高速向前跑(比如我是闪电侠),那么你们看我都会认为我在打太极拳,我迈步的动作奇慢无比,尽管我前进得嗖嗖的
这叫时间变慢,或者叫物理进程变缓,简称钟慢


如果我高速向前跑,我会变成纸片人,就像我身前身后有压力把我压扁一样,但我身高和肩膀宽度不变,因为我前进的方向是前后方向的,所以我只在这个方向上被压扁
这就叫物体在运动方向上的长度缩短,简称尺缩


相对论的尺缩钟慢就是这样的
二年級 六級
5樓 發表于:2014-11-21 04:15

了解了尺缩钟慢,我们现在说说相对论如何看待时空:


相对论中,每一个观察者都有自己的观察角度,他的时空观念取决于他的视角,而不取决于别人的视角


因此,每个人有自己的时空观,并不存在一个包括所有人的视角在内的时空观
所以相对论科普常说:相对论中没有绝对参照系,没有上帝视角




每个人在自己的视角下经历的所有变化,最后组成了这个人的世界
相对论中提到,在时空这个概念下,每个人或者物体在时空中都有自己的世界线,即这个人或者物体沿着时间所进行的运动在时空里形成的轨迹
不过这话说了半天你也很难明白,实际上你也不需要明白这个绕口的解释,他根本不涉及物理核心,它只算是一种数学理论描述,和现实一毛钱关系没有


直观的解释其实很容易理解:
每个人在自己的视角观察到了他一生的遭遇,这些遭遇实际上是周围物体被这个人观察到的影像的变化,当然,我们所说的影像最终还是会起到实际作用的(后面会解释影像如何能产生真实影响)


所以,一个人所有的观察结果组成了他一生的遭遇,这就是他自己的世界(尽管这个世界里看似有其他人存在,但别忘了那些是影像。【实际上别的人也确实真的存在,但你看到的仍然只是他们的影像】,这一点是肯定的。虽然这是句废话,但很多人理解相对论时,总是在这句废话上栽跟头)


原因就是,我们不可能看到别人的【本体】,我们连自己的【本体】也看不到。因为当我们用观测这个词的时候,已经限定了我们观测到的只能是影像(包括触感、听觉、味觉。这些都是广义的影像)


也许有人可以不负责任的假定他能观察到一个事物的真相,但我们不会这么大言不惭,从谨慎严谨的态度上来说,我们只说我们观测到的是影像,这是一种负责态度






如果你知道相对论中有尺缩钟慢或者质量增加之类的奇怪效应,那么你就会认识到【影像】的意义何其重要!你就会和那些不负责任自以为是以为自己能观察到其他人本体的二货划清界限!


请看下面的例子:
我们假定有一艘太空船能达到光速,飞船里有驾驶员,是你,而我是你飞船外部的观察者。


那么当你的飞船光速飞行时,相对论中会有如下结论:


1----你自己并没有感觉你时间完全停滞,你该干什么干什么,你自认为你的飞船与你保持静止,你在里面来回走来走去就像在自己家里一样
2----我作为地球上的观察者,认为你的飞船光速飞行,按照相对论,你的时间完全停滞,如果你的飞船原本会发光,我会发现你的飞船隐形了!!!因为你的飞船原有的发光的物理机制停止了,不再发光了,所以我看不到你的飞船了!!!
3----你自认为飞船里的前后长度完全没变化,就像你出发前停在机场时候一样,你老婆孩子和你一起在飞船里,你也没发现她们变形,还和平时一样
4----我作为地球上的观察者,我认为你的飞船宽度没变,上下高度也没变,只是前后长度压缩成0了,变成一张二维薄片,当然你和你的家人肯定也变成薄片了
5----你通过飞船舷窗观察外面,你发现所有东西都光速运动向后退,他们全都时间停滞,不再发光,你周围一片漆黑
6----你认为周围一切物体都在向后光速撤退,它们宽度和高度也都没变,但是前后长度都缩为0,变成薄片
二年級 六級
6樓 發表于:2014-11-21 04:15

为什么会这样?这不是有矛盾吗?
明明你觉得自己没变成薄片,我却认为你变了?
明明你还在自由活动,我却认为你时间停止了?


答案如此简单:
我看到的变成薄片且时间停滞的你和你的飞船,只是你和飞船在我的世界里的【像】
你看到的变成薄片且时间停滞的你飞船外的周围事物,只是那些事物在你的世界里的【像】
而本体都在自己的世界里,没变!!!


所以,相对论会告诉你:
当你光速运动时,你和我不在同一条世界线上。
这话你可以直接理解为,咱们俩根本没在同一个世界里。
二年級 六級
7樓 發表于:2014-11-21 04:16

那么,下面我们要介绍更颠覆你三观的东西:


为什么咱们俩坐在同一条板凳上,你觉得你和我同处一个世界呢?


相对论告诉你:我和你运动速度差异越小,我看到你在我的世界里的【你的像】的物理性质越像【你本体】,你看到我在你的世界里的【我的像】越像我【本体】
如果咱俩相对静止,那咱们的【像】和【本体】几乎就是一样的!!!
所以咱们产生错觉:咱俩同处于一个世界


但是当咱们运动速度差异变大时,【像】和【本体】的差异就会加大,运动速度差异达到光速时,就出现前面说的那种古怪情况,其实抽风的是咱们在对方世界里的【像】,咱们的本体都没变化!!


所以,我们可以设想一个情况:
你在用手转一个棍子,就像孙悟空那样,假定这棍子转的足够快,比如说棍子两头能达到光速
那么,距离你最近的棍子中间部分,它的像近似与你保持静止,你会发现它的时间变慢几乎没有发生,他也没有因为运动变细
但是距离你越远的棍子上的部分,它的像变形就越严重,时间变慢效应也更严重
因此你会认识到这个转动的棍子其实是由各个不同部分在你世界里的【像】组成的,越远离你的像越诡异
越靠近你的像越正常


这个其实就是所谓的爱因斯坦转盘的效果,也是一个所谓的非惯性系
二年級 六級
8樓 發表于:2014-11-21 04:16

任何一个物体都由很多部分组成,不同部分之间如果没有相对运动,那么就是相对静止的,就可以视为在同一个世界里
如果你身体各部分之间的速度差异不大,那么它们按照相对论也是近似在同一个世界里的
而现实里我们每个人身体各部分的运动速度差异都远远小于光速,所以你的腿在你的手的世界里的像和腿的本体的物理性质几乎没差别,你全身各部分都近似处于同一个世界


除非你变成前面我们说的那根高速旋转的棍子,那棍子会发现自己不同部分的【像】尺缩钟慢差距大得离谱






到此为止,你已经建立起了相对论的时空观:
每个人有自己的时间和空间体系,即他自己的世界。不同的人在相对静止时可以视为同在一个世界,相对运动速度差距不大时,也可以近似认为在同一个世界。但是如果相互间的运动速度差异接近光速,那么就完全不再同处一个世界,只能在自己世界里观察到对方的【像】邪异得离谱
二年級 六級
9樓 發表于:2014-11-21 04:17

【二】真实的影响---双生子佯谬


相对论虽然告诉我们,我们每个人每个事物的本体①有各自的世界,但所有物体的本体仍然都是存在的,它们互相影响
【注①】谨慎起见,这里不包括微观粒子,因为微观粒子是否能成为一个观察者,或者是否有和我们宏观观察者类似的性质,这都是未知数,微观粒子到底是神马玩意,现在都难说,所以我们不把它们算作是这里提到的事物。


不同事物的本体并不存在于同一个世界里,只能被我们观测到影像,而无法触及实质,因为它们的本体之间有运动速度差异,尽管我们说运动速度也只是一种影像属性
物理学可以视为就是研究各种影像属性之间相互关联的科学


于是,问题就来了:
当你和你的光速飞船从光速运动状态回归到与我相对静止,我们之间互相观察的结论就会出现真实的逻辑矛盾:
我认为你的飞船上的物理进程曾经停止过一段时间(这时间是用我的表测的),而你也认为我和地球上的物理进程也停止过一段时间,这段时间是用你的表测的


到底咱们俩谁真的时间停止过?!!!!现在咱们坐在一起,要好好白扯掰扯这事了!!
二年級 六級
10樓 發表于:2014-11-21 04:17

我们都来回忆一下自己看到对方的运动过程:


显然,我看到你有一个加速过程,你不可能从静止在地球上一瞬间就变成光速,所以我看到你先加速,然后到达光速,然后你又减速,掉头飞行,回到地球之前还要减速一下,然后和地球相对静止


你看我的情况是:我和地球相对于你加速后退,最后达到光速后退,然后我和地球又减速,掉头朝你和飞船追过来,最后追上你和飞船之前,我和地球还得减速一下,和你飞船相对静止


你会发现,这俩过程完全对称的啊!!!




好吧,看来定性地回顾时说明不了问题的,你和我观察到的对方的情况总是对称的
那么结论还是我认为你钟慢,你认为我钟慢


得找个不对称的属性来决定真相




相对论中,如果我相对你的运动速度是多大,你相对我也是多大,所以速度这个属性还是对称的


但加速度不对称!
我看你在匀加速(你的加速度不变),你看我一定是在变加速(加速度在改变)!!!


这就是关键所在!


所以,我们回顾了一下观察记录,我观测到过你和飞船用了1小时加速到光速,你却发现我和地球用了半小时加速到光速
按说如果不考虑相对论的话,我从静止达到光速和你从静止达到光速用的时间应该是一样的
但显然按牛顿时空观同样耗时的加速过程,在我看来用时很长,在你看来用时很短
所以,你的钟表真的比我的慢,我的钟表走2秒你的才走1秒,你那是太极拳钟表。


由此可以得出类似结论,其他的运动过程,无论是匀速的、加速的还是减速的,相同过程你都感觉用时少,都是因为你的钟表是太极拳钟表。
因此,最后结果是,当你回到地球,你会比我衰老得少。
如果咱们俩是孪生兄弟同时出生,那么你兜风一圈之后回来会发现我比你老很多
二年級 六級
11樓 發表于:2014-11-21 04:18

为什么我们看对方加速度不同会到这这个差异呢?


还是先强调那句话:
我看你在匀加速(你的加速度不变),你看我一定是在变加速(加速度在改变)


相对论中可以计算出:如果我看到用一个地球重力加速度g的匀加速度运动,你会看到我先用一个g加速度加速,然后没过多久我就在用更大加速度(比如2g)加速,因为你看我是变加速的
既然我加速度越来越快,那么我从静止加速到光速用的时间肯定比你一直用同一个加速度值加速要来的快,你认为我当然用时间短,我当然也同意你加速过程耗时更长


所以咱们的时间差距就出来了,就这么简单!!!






从这个分析我们可以看出,谁能看到对方加速度变化明显,谁的钟表就会走得更慢
因为你看到我和地球的加速度变化更快(比我看你和飞船的加速度变化快),所以你才是钟慢的那位


咱们的差异就是这么来的


从这个双生子佯谬的粒子,我们可以得出:
运动学物理量的某些不对称性导致了真实效应




相对论的一大功绩是让我们进一步明确认识到:
一种真实效应是如何从单纯的运动学几何效应产生的,比如前面所说的钟慢效应,它本来只是双方观测对方加速度变化不对称导致的,并没有什么独立于观测结论之外的客观作用导致这个效应
这种真实效应是起源自非客观存在因素的,无中生有的


其实在经典力学中,著名的科里奥利加速度就是典型的无中生有,它是第一个给物理学家上了一课的物理效应,相对论的效应是第二个
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12樓 發表于:2014-11-21 04:19

【三】相对论的基本假设


理论永远是为了解释现象的,只有当你了解现象和原理之后,你才能理解理论
教科书的讲解都是反着来的,先给你理论再让你去理解现象,你会思维崩溃是必然的,因为这种讲法就是想让你思维短路


为了避免你思维短路,本帖是先讲现象后讲理论,这样你才不会有理解障碍,先有了直观印象,理解理论自然容易
现在咱们开始从前面单纯介绍现象和原理,变成介绍一点理论基础





相对论有两个基本假设:
第一个:著名的【光速最大】假设
光速永远最大就意味着它不变
为啥呢?你仔细用屁股想想
如果他能变小就意味着以前曾经有比他大的,他就不叫最大
如果他能变大,就意味着以后能有比他大的,他也不叫最大
而且不管在什么时间什么地点,光速说:哥都最大!


第二个:相对性原理
相对性原理的教科书描述很含混,数学描述其实是:运动学坐标变换中,所有变换必须是线性的
稍微好理解点的说法是:物理量的量纲经参照系变换后不变


你会说:好理解个屁!你说的这是什么鸟语?


其实这个东西用白话文来说就是:
苹果在所有人看来还是苹果,只是大小可能有不同,鸭梨在所有人看来也还是鸭梨,也只是大小有不同


就这???
没错,就这!!


速度从一个观察者的参照系变换到另一个观察者的参照系之后,还得是速度,不能变成角动量!!!
这就是所谓的所有人看苹果都仍然是苹果,只是大小不同
二年級 六級
13樓 發表于:2014-11-21 04:19

牛顿理论中,也有第二条【相对性原理】假设,牛顿也同意所有人观察速度都是速度,不会有一个人把速度看成角动量或者发光强度
永远不会有个人把苹果看成鸭梨


但牛顿理论中没有【光速最大】假设,牛爷以为光速是无穷大的,现在物理上无数实验表明,真就没有一个物理量能取无穷大值,这个宇宙里啥都是有限的


因为比相对论少了一个基本假设,牛爷就搞出另外俩假设:
时间间隔永不变,空间间隔永不变
就像咱们喊万里长城永不倒一样


如果一把尺长一米,牛爷会告诉你任何人看这把尺长度都是一米


所以牛爷推出了伽利略坐标变换,这变换是伽利略老汉从实验里总结的,他不知道为啥会这样,后来牛爷就搞清楚了为啥,就靠他的理论推导


什么是坐标变换呢?
是这么回事:
咱俩坐标系制定不同,比如我用北京当坐标原点,你用北极点当坐标原点,所以咱们会对同一个物体给出不一样的坐标值,如果能找到一个数学公式,从这个物体在我的坐标系里坐标值直接算出它在你那坐标系里的坐标值,那这个公式就叫坐标变换了


时间上的坐标也是类似的,你用北京时间,我用华盛顿时间,咱们对同一时刻的计时值会有差别,这就是时间坐标系的规定不同导致的,如果也能找到公式用我的时间算出你的时间,这就叫时间的坐标变换


空间坐标变换和时间坐标变换放一起,就叫参照系变换,从我的时空参照系里测量的数值算出(变换到)你的时空参照系里测量的数值




现在你明白为什么苹果在参照系变换之后还得是苹果了,不能变成鸭梨了吧
二年級 六級
14樓 發表于:2014-11-21 04:20

爱因斯坦用【光速最大】做基础,也算了一下,最后得出了一个洛伦兹变换,洛伦兹变换是洛伦兹老爷从实验总结出来的,洛老爷也不知道为啥,爱因斯坦给解释了,就用他的推导


具体的推导不给大家贴了,了解那个意义不大,甚至洛伦兹变换的形式我也不写了,但是要提一点请大家有个印象:


牛顿推导出的【伽利略变换】里,时间的坐标变换公式里没有空间坐标一毛钱的事,空间坐标的坐标变换公式里也没有时间坐标一毛钱的事,这就是所谓【时间和空间互不影响】


但是爱因斯坦推导出的【洛伦兹变换】里,时间的坐标变换公式里还含有空间坐标,也就是说,空间坐标对时间坐标也有影响。而空间坐标的变换公式里还有时间坐标,所以时间坐标会影响空间坐标


因此科普书会告诉你:相对论中时间和空间是相互影响的,不可分割的


这屁大点事却导致了大新闻,前面我们说的那些相对论的奇异现象都是时间和空间坐标互相影响导致的
二年級 六級
15樓 發表于:2014-11-21 04:20

首先是【同时的相对性】:


相对论中所谓同时的相对性,就是说如果你光速飞行,我静坐在地球上,我看到鸣人拉肚和毛利小五郎长鸡眼是同时发生的事情,你却会认为这俩事情是先后发生的,不管谁先谁后反正你认为不是同时发生


你会问:为什么咱俩对这两个事是否同时发生会有这个分歧呢?书上就告诉你是因为咱俩有运动速度差异,而且差异大到接近光速


于是你说:这跟没解释有什么区别?
是的,跟没解释一样




所以一谈到这个问题,最终还是要涉及到火车被雷劈的那个相对论的经典问题


假设有一辆光速运动的很长的火车,我(紫色)在站台站着观察它,你(黄色)却就坐在火车里跟着火车光速运动,而且你正好坐在火车正中间,距离火车头尾一样远


我突然在某一时刻看到有两颗炸雷落在火车车头前方和车尾后方,落在车头前方的是红色炸雷,落在车尾后方的是蓝色炸雷,具体这俩炸雷距离我多远,我不知道
此时你的火车从我身边驶过,你正好运动到和我相同的位置


然后我可以分析出:
首先我看到炸雷是因为我看到两个炸雷发出的光,那么说明这两种颜色的光(红蓝)同时到达我这
后来我分别前往两个落雷地点实地勘察,我发现两个落雷地点到我同时看到两个闪光的那地点一样远
于是我就知道,两束颜色不同的光传播了相同距离,花了相同时间到达我处被我看到(因为光速都相同)


火车上的你怎么看待这件事呢?
可以想象,火车如果是朝着红雷那边开,那么落雷的时候,火车更靠近蓝雷落下地点,而远离红雷落下地点
那么这两个炸雷的两束光,因为在我看来同时发出(因为它俩同时到达我这,而且传播距离相等,用时相等,那就必然是同时落下,所以发光是同时的),谁会先到达火车上的你的眼睛里呢?
肯定是一开始距离火车比较近的蓝光


因此,因为你对于我运动了,表明你之前更靠近蓝光发射点,而不像我距离两束光发射点一样远,因此蓝光先到你眼中,红光后到达(距离不同,但光速相同)


因此你会认为蓝光先发出,红光后发出


所以我认为两个炸雷同时落下,你认为有先有后
二年級 六級
16樓 發表于:2014-11-21 04:20

这种现象用洛伦兹变换来解释就是:
红雷和蓝雷在我参照系的时间坐标通过洛仑兹变换变到你参照系的时间坐标,需要考虑他俩的坐标位置对时间坐标的影响
虽然他们在我参照系的时间坐标一样,但空间坐标不同,因为洛伦兹变换里空间坐标对变换后的时间坐标有贡献,所以空间坐标不同导致了变换后的时间坐标不同
所以你参照系里两个雷落地的时间坐标不同,不是同时落地




牛顿理论里怎么没有这么诡异的现象呢?
因为牛顿理论中的光速是可变的,我在地面观察的光速和你在火车里观察的光速不一样,最后它们保证了两个雷在你看来也是同时落地


但这个结论在现实里是错的,因为现实里的光速是不变的,无论你在哪里测量,这就是诡异的来源
这说明我们用直觉和经验总结的牛顿理论其实是隐藏了一个大问题的,只是这个问题太隐蔽,不好发现而已
好在物理学家已经实验测出光速在任何条件下不变,基于这个结论,爱因斯坦鼓捣出了相对论,让我们意识到牛顿理论也有类似亚里士多德【重物比轻物下落快】的问题
二年級 六級
17樓 發表于:2014-11-21 04:21

直觉和经验对人的欺骗性在相对论中还不是特别明显,虽然相对论颠覆了不少人的时空观,但是比起量子力学来说,那是小巫见大巫


量子力学那才叫真正的颠覆,直觉和经验完全无用。。。但量子力学发展出的量子场论是迄今为止实验支持最好的物理学理论,几乎是人类有史以来最伟大的发现


科学发展史反复告诉我们:世界不是我们凭经验和直觉想的那样的
二年級 六級
18樓 發表于:2014-11-21 04:22

【四】光速不可超越的限制----质量增大效应
狭义相对论虽然认为光速最大,但是它自身并没有运动学的机制来保证光速不被超越



在相对论之前,科学家都没有认识到惯性质量是干啥用的,宇宙为啥要产生这么个属性,但相对论给出了答案


惯性质量是禁止物体超光速的保险锁,它本身还有时空效应贡献


且听我慢慢道来




假定飞船的推进力只由引擎提供,如果引擎的额定功率恒定,那么推进力就是不变的
推进力相同的条件下,飞船获得加速度越大,说明飞船的惯性质量越小(F=ma力是惯性质量和加速度的乘积)
因此,实际上不可能有一艘飞船自始至终匀加速运动,由于它速度越来越高,时间变慢效应越来越严重,它的加速本身也是一个物理进程,会随着时间变慢的加剧而变缓
一艘飞船的加速过程越来越慢,就意味着提升同样的速度值花费时间更多,这意味着这个飞船的加速度在变小,这也就意味着时间变慢效应导致了我们观察到飞船的惯性质量在增大


由于飞船越接近光速,时间越趋于停滞,此时加速过程就趋向于无限长,加速度趋于无限小(或说趋于零),由于飞船驱动力不变,显然飞船质量变得接近无穷大


这就是著名的相对论效应:

惯性质量随物体运动速度增加而增大,在物体接近光速时,物体质量趋于无穷大
此时再大的动力能给一个无穷大质量的物体提供的加速度也是微乎其微,物体趋于无法继续加速,假定物体能够达到光速,此时其质量为无穷大,任何有限推进力提供的加速度都是0


因此,就算把全宇宙的能量都用上,也不能把一个物体加速到超光速
二年級 六級
19樓 發表于:2014-11-21 04:23

通常我们认为微观世界的粒子都在高速运动,被某些种束缚力束缚在微观结构里
由于它们拥有很高速度,因此我们如果考虑相对论的效应的话,这些粒子的惯性质量应该比它们静止时要大得多


如果让这些粒子的运动速度降下来,我们就能提取出粒子的动能做有益的事情,但是此时会同时导致这些粒子的质量变小


这就是通过质量亏损获取能量的基本原理


至于E=mC²的推导,这里就不介绍了,有兴趣的朋友可以去维基百科看
二年級 六級
20樓 發表于:2014-11-21 04:24

【五】光速飞船的一些问题


1-----光速飞船一定有自己的世界,在这个世界里,飞船有自己的时间和空间体系,而不受外界时空标准干扰,飞船里的人可以自由活动,也不会被压扁,飞船自身的世界就是个小宇宙


2-----光速飞船的惯性质量无穷大,没有什么外界物体能阻挡它,因为没有东西能够使飞船运动状态发生改变(外界有限力提供的加速度都是0),所以这飞船无可阻挡


3-----飞船不会影响外界任何东西,因为在外界看来,飞船的物理系统时间停滞,飞船的任何物理作用都停止了,不对外界产生任何影响


4------综上所述,光速飞船就是个影像幽灵,没什么能拦截它,它也不影响任何东西,所以它的本质正是一个【像】,而不是飞船本体


5------飞船内部观测外界,会发现一切东西都消失了,所以外界对飞船没有任何影响,飞船想要影响外物也是不可能的






如果你看了本文之后能够自己推论出光速飞船的上述特性,恭喜你,你把本贴完全看懂了




打完收工
一派護法 十九級
21樓 發表于:2015-1-1 15:38

回复:6楼


二年級 六級
22樓 發表于:2015-1-2 09:50

回复:21楼
一派護法 十九級
23樓 發表于:2015-1-2 09:57

筷子在水中看起来折断了也是同样的道理。我们都是看到的物体的像,筷子根本没有折断,在水中看自己也好像你自己的脸也变形了。

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作者: 厉风
最後回復:巨大八爪鱼
最後回復時間:2015-1-2 09:57
 
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