為什麼說光速不可能被超越,為什麼說光速不能被超越

時間 2022-02-01 18:18:53

1樓:

讓我們在這裡給出乙個答案。光速實際上可以被超過。宇宙中有許多超光速現象。

然而,我們也可以理解光速是不能被超越的,但是這個極限是物質、資訊和能量的極限。到底是怎麼回事?

這實際上與愛因斯坦的相對論有關。今天,讓我們簡單談談這個問題。牛頓理論和麥克斯韋理論的矛盾。

事實上,很久以前,光速對學者來說是乙個非常痛苦的問題。因為測量光速太難了。伽利略曾經想通過實驗來測量光速,但是他的實驗失敗了。

現在,我們知道光速大約是3 * 108公尺/秒,它可以在一秒鐘內環繞地球七次半。以這種速度,伽利略時代的科學技術無法精確測量。

由於根本沒有辦法測量光速,物理學家無法捕捉到接近光速的高速現象,更不用說驗證現有的理論了。因此,當牛頓後來提出牛頓力學時,幾乎每個人都相信牛頓力學在光速下可以非常精確。特別是,如果你在火車上,手裡拿著手電筒,這時,你會沿著火車的方向發光。

如果有地面觀察者,他看到的光速應該是光速加上火車的速度。這實際上是我們在初中和高中所學的參考係的相關知識。只是沒想到,物理學圈裡還有另乙個大個子,這個大個子就是麥克斯韋。

他提出了著名的麥克斯韋方程。

他預言電磁波的存在,而光是電磁波。麥克斯韋理論和牛頓力學在當時的物理學界有著相同的地位,但它們有矛盾。具體來說,麥克斯韋方程可以推導出光速的表示式,c=1/ε0μ0,其中ε0稱為真空介電常數,μ0稱為真空磁導率。

ε0和μ0是常數,即固定值,所以我們會發現光速也是固定值。

當科學家看到結果時,他們實際上有點困惑。原因也很簡單。根據牛頓力學,光速不應該是乙個固定值。

這難道不矛盾嗎?為了調和這一矛盾,有人提出水波的傳播需要介質,即水。當時光也被認為是一種波,因此,光的傳播也需要介質。

從麥克斯韋方程匯出的光速實際上是相對於這種介質的光速,這種介質也被稱為乙太網。結果,科學家們開始做各種實驗來尋找乙醚,但都毫無例外地失敗了。

2樓:蠟筆小新快樂

這個就屬於物理方面的原因了吧,就是不可以超越的。

3樓:資深胡老師

這個主要是因為看到東西就是因為光的傳播,所以自然是不能超越的。

4樓:星期一要吃糕

那是因為在物理界人們還沒有發現比光速更加快的速度

5樓:晚七戀

因為我們現在無法實現,速度比光速還更快的途徑。

為什麼說光速不能被超越?

6樓:幹三老師

因為有質量的物質都不可能達到光速。光速,是迄今為止宇宙速度的上限。誰是人類歷史上最偉大的物理學家:

小編認為,非上世紀著名科學家愛因斯坦莫屬。他以獨創的「相對論」體系,改變了世界,震驚了物理學界;

他獨創的「質能方程式」,也間接讓第二次世界大戰終結。特別是,愛因斯坦正式讓所有人類發現了「光速」的奧妙,這堪稱是科學界乙個開天闢地一樣的創舉。

物體的運動速度達到了光速之後,那麼便可以將不可能變成可能。據說,連「時空穿梭」「星際穿越」這樣以前不敢想象的事情都可以發生。不過,小編今天要給大家潑一下冷水:

其實,在廣義相對論中,光速是不可能被超越的。

沒錯,而且,光速也不可能被達到。迄今為止,只有光子在真空中行進的速度,完全符合光速,也就是每秒三十萬公里的定義。人類迄今為止最快的飛行器是什麼?

十七公里每秒的旅行者一號。這還差得遠呢。

根據質能方程式來計算,有質量的物體,速度越接近於光速,動能和質量就越接近於無限:當它真正達到了光速的時候,質量就是無限大的;這是不可能的。所以,在愛因斯坦的設想中,只有沒有質量的能量體,才能達到光速。

但是,人類在科學上的探索是永無止境的。光速,在單一空間下不可能被達到:這已經是事實了。可是,我們目前所研製的「曲率引擎」飛船技術,或許有能讓我們超越光速的機會。

為什麼這麼說?曲率引擎技術,是通過摺疊空間的方式,讓「亞光速」變成光速,並不違背上述的定理,但是,也能為我們帶來意想不到的變化。據說,實驗結果在2023年就要出來了。

7樓:愛吃煎蛋的小陳

因為現代物理認為,光速是已知宇宙速度的極限,一切超過光速的物體,那麼都失去了研究的意義。

8樓:冰心亦悠

因為實驗證明,不管在什麼地方,測出來的光速都是一樣的。 那時質量會變成無限大,而由質量能量等價原理,這就需要無限大的能量才能做到。

9樓:阿木子香

如果超越了光速,就能夠穿梭時空,歷史就會被改寫,目前的所有人不知何去何從。

光速為什麼不能超越呢?

10樓:體育怪獸

相對論,因為速度越大,質量也會變得越大,越接近光速,要加速的話就會更困難。

11樓:閆小六說娛樂

這是任何物體所能夠達到的極限,這個極限是沒有辦法被超越的,而且超越是需要一定的條件。

12樓:小九七

因為光沒有質量,所以能夠達到光速,而有質量的物體想要達到光速就需要無限大的能量,而無限大的能量是不存在的,所以光速無法超越,只能無限接近。

13樓:匿名使用者

說的太複雜了,人們看不懂。簡單來說,光速不能超越是人為決定的。就如同決定1+1=2一樣。

你可以問為什麼1+1=2呢,我只能說就是那麼定的。只有1+1=2才可能存在1+2=3這樣的數學邏輯。光速不能超越是物理學定下的定理,只有光速不能超越,其他的所有的運算和公式才能成立。

既然是人為確定的,那麼你也可以說光速可以超越。然後你再把整個物理中依靠光速不能超越的所有公式都按照你的邏輯重新寫一邊。就好像你可以否決1+1=2,然後你要把所有數學邏輯都重新寫一遍一樣。

你想怎樣都可以,你自己決定嘛。但是在現在我們公認的物理體系下,光速不可超越是大家都認可的,推翻這個意味著要推翻重造的公式非常多,重複造輪胎沒意義。

光速為什麼是宇宙的極限速度,為什麼光速不能被超越?

14樓:

首先我想說的是,光的速度可以被超越!不要驚訝,這是真的,但我們需要在耍賴、作弊的情況下才能超越光的速度,這個我們後面在說。首先我們在非相對論的基礎上解釋下,為什麼我們不能超光速?

人類的極限速度

目前人類所創造的速度極限實在粒子對撞機中實現的,粒子加速器是利用電場加速粒子,並且使用磁場將帶電粒子控制在加速環中加速,這就是說磁場、加速環越大,粒子獲得的能量越高,

大型強子對撞機中質子獲得的能量是6.5 tev,速度已經達到了0.9999999896c,299,792,455 m / s。

這個數字一看這和光速基本沒有區別,但確實沒有達到光速。但質子還不是最快的人造速度。

還記得電子嗎?乙個電子比質子輕了1836倍!在lep電子對撞機中獲得的能量為104.

5gev,是人類有史以來最快的加速粒子,達到了0.999999999988c,299,792,457.9964m/s,僅僅比真空中的光慢3.

6公釐/秒!

這時你可能會想,就差了3.6公釐每秒,這麼難麼?是能量不夠嗎?

有沒有更高能量的粒子?有!人類目前造不出來,但宇宙可以,大家還記得黑洞旋轉的吸積盤的,磁場比人類創造的磁場強10億倍,噴射出來的宇宙射線(質子流)能量可以一路飆公升到10^19 ev以上!

宇宙的極限速度,為什麼不能被超越?

這麼高的能量為什麼還是沒有超光速,下面就說說到宇宙的速度限制或者說能量限制了。當乙個粒子的所攜帶的能量在5×10^19ev以上時,宇宙就開始干預粒子,不讓其超過這個閾值。就是我們所說的gzk極限值!

gzk極限是以提出者greisen、zatsepin、kuzmin三人姓氏之首字母為名的理論上限,描述源自遠處的宇宙射線應有的理論上限值。

當粒子能量高於這個極限值,在空間中就會和微波背景發射中的光子發生相互作用,並且產生乙個中性π介子,乙個中性π介子就會消耗135mev的能量!知道粒子能量降低到允許的極限值。這個極限值意味著黑洞能量再怎麼高,創造出來的質子速度為299792457.

99999999999999999999918公尺/每秒。還是不能達到光速或超光速!

這時有人就想,那宇宙微波輻射有一天會不會隨著宇宙的膨脹沒有了?速度就可以超光速了?不是的,空間的膨脹只會讓光子的能量更低,甚至膨脹到無限低,或者波長被拉到無線電波的不斷,但永遠不會讓光子消失。

這就是解釋宇宙極限速度的一種方式,如果你想聽相對論版本的,下面就是!但首先你要相信相對論是正確的。

相對論是怎麼解釋光速不能被超越的

宇宙的速度極限,我們通常稱之為光速,是宇宙執行的基本原理。相對論說,當你走得越快,你在前進方向上的空間維度就縮小得越多,當你被外部觀察者看到時,你的生物鐘也會執行得越慢。換句話說,空間和時間並不是乙個固定的背景,在這個背景上,所有的事情都以相同的方式發生。

相反,時空可以被彎曲或扭曲。

如果你看愛因斯坦相對論的核心方程式,你會發現當你接近光速時,你前進方向的空間維度會縮小到零,而你的時鐘會慢到停止。乙個寬度為零,時間沒有變化的參考係實際上是乙個不存在的參考係。因此,這就告訴我們,沒有任何東西可以比光速更快,原因很簡單,間和時間實際上並不存在於這個點之外。

因為「速度」的概念需要測量在一定時間內在空間中走過的距離,所以速度的概念甚至在物理上並不存在於光速度之外。事實上,「比光還快」這個短語在物理上是沒有意義的。這就像是說「比黑還黑」。

你可能會說愛因斯坦的相對論是錯的。但現在有如此多的證據都在支援相對論,如果它是錯的,以光速不變原理構築起來的相對論大廈早就垮了。

為什麼說光速又可以被超越

前文開頭我為什麼又說可以超光速呢?其實關於關於「光速極限」這一原理,更準確的說法應該是:「在本地空間內,沒有任何東西的速度能超過光速。

」這意味著如果我們使用非區域性尺度,我們確實可以獲得比光速更快的有效速度。

例如,如果蟲洞存在,你可以有乙個從地球到北極星的捷徑。與從地球到北極星而沒有穿過蟲洞的光相比,你的速度會更快。換句話說,你會先到達北極星。

這樣的超光速是允許的,因為你從來沒有在區域性空間超過光速。如果有一束光從地球發射到北極星,並和你一起穿過蟲洞,你就不可能跑得過光。

再舉乙個例子,宇宙中有一些遙遠的恆星,它們之間的碰撞速度比光速還快。這也是允許的,因為星系並不是本地速度。這些星系會人為自己相對於周圍的空間根本就沒有動,談何超光速。

為什麼愛因斯坦說光速不可超越?能證明嗎?

15樓:匿名使用者

請你們不要誤導復問問題

的製人好嗎?

請認bai真嚴肅地對待這個問du題zhi

不要再說那些不可理喻的答案dao!

你們如果真的是從相對論的角度出發的

那你們要記住一點

愛因斯坦相對論的前提是

光速是一切速度的極限,光速不可超越

當你的速度接近光速時,(如:0.999倍光速時)你將會產生時間延緩(22.4個單位)

但是你無法達到光速

更不要說超越了

所以根本不存在時間倒流

時光隧道這種不可理喻的東西

我們為什麼不可能達到光速

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