為什麼有質量的物體無法達到光速呢?
換個問法,為什麼物質加速的時候質量會增加呢,也就是e=mc2的原理是什麼?這裡的C為什麼是C而不能是其他數值?我們都知道突破音速時會追上聲波導致能量堆積產生音障,那追上光呢?會發生什麼?物質如果是振動的弦構成的話,絕對零度下是否有可能突破光速?
如果覺得可以,麻煩給個贊同,謝謝
想知道為什麼有質物體無法達到光速??www.zhihu.com
非常簡單的答案。
實際上,所有已知的粒子,都是以光速在運動。實際是一種量子波動,波的速度是光速。
不同的是,靜止質量的粒子,實際是在4維空間中運動。我們觀察到的靜止質量,實際是第4維空間的運動分量在3維空間中的一個投影。4維空間中以光速運動,投影在3維空間中,意味著在3維空間中觀察到的速度永遠都達不到光速。
無靜止質量的粒子,就是在3維空間中運動,全部運動分量都是在3維空間中,在第4維空間上的運動分量是零。
非常簡單的一個東西。你把3維空間中的運動,投影到2維平面上,看看是不是得到類似的結論。完全一個模式。
這個模型的結果,意味著人類觀察到的3維宇宙空間,實際是4維空間中的一個平面膜。一定有很多人會來譏諷是民科。但實際上,已經有很多前沿物理理論,得到類似的結果。甚至有人用4維膜這個模型,來解釋暗能量。暗能量就是這個膜在膨脹。
從這個模型出發,可以很簡單推導出質能方程。質能方程實際就是一個量子波的結果。量子力學的波粒二象性,就必然導致質能方程的結果,並且理論模型非常簡單,沒有什麼神秘性可言。
A New Equivalent Theory with Special Relativity Theory, Particle Wave in 5-dimensional Space-time?pubs.sciepub.com這個模型的實質,就是速度量子化。粒子波的速度,實際也是量子化的。光速是一種粒子的內稟速度,類似於自旋一樣的內稟性質。既然是一種內稟性質,你無法改變它。你能改變一個粒子的自旋嗎?顯然不能。內稟速度,也是類似的道理。
凝聚態物理裡面的准粒子,也是一種量子化的粒子,但這種粒子的內稟速度,就不是光速。但一樣具有類似的性質,速度也是量子化的,粒子速度始終保持不變,類似於光速不變。這就是凝聚態物理裡面的洛倫茲對稱性。
這個物理模型,可以統一解釋所有的洛倫茲對稱性的物理實質,就是粒子波的速度量子化的表現。
這個模型,意味著靜止質量也不是基本物理量。能量和動量,才是基本物理量。
光速不變,難以理解嗎?顯然不難。你能理解自旋不變,就應該能夠理解光速不變。光速就是一種粒子的內稟速度。
從麥克斯韋方程組導出電磁波的速率,與光速相同且為常數
然後有了相對論,可推導出題目的結論
表述為"質點在慣性系中的速率小於光速"更恰當
表述為"質點的世界線是類時曲線"更準確
質量和光速是互相定義的,就像聲子和聲速是互相定義的一樣。
在聲音的宇宙里,聲速是極限,在我們的宇宙里,光速就是極限。
可能與事實不符,請相論擁躉不要向下看,不要向下看,不要向下看,以免引起不適。誤入者與本乎及作者本人無關。特此申明。
速度是相對的。相對參考點,單位時間內增加的距離。按現在多數科學家認為的,宇宙膨脹的速度超過了光速,並且越遠膨脹的速度越快,那麼你就可以在足夠遠的地方找到一個參考點,地球相對該點的距離在以超過光速的速度在增加,就象我們看這個地方超過光速遠離我們而去一樣,他們也會認為我們在超光速遠離他們而去。我們難道是沒有質量的物體嗎?明顯"有質量的物體無法達到光速"是不符合觀測事實的結論。有了這個結論後,後續疑問應該不用回答了吧!
非專業人士,討論一下個人的理解。
我查了一些關於這個問題的說法,有很多解釋。
比如,有說達到光速會導致質量無窮大,全宇宙的能量都沒辦法將其加速到光速。但是事實上我們已經把粒子加速到0.99999(不知道具體幾個9)倍光速了。所以這個說法不是很信服。速度的增加和所需的能量並不是線性關係,所以越接近光速,所需的能量越大這一點是確實的,關於粒子對撞機對粒子加速的實驗可以證實這一點。
關於超光速的問題。時空的相對性,速度達到光速,可以認為時間停止,達到光速的一瞬間就演化到宇宙的終點。從這個角度想,即便超光速發生了,我們去測量,得到的結果仍舊是光速。因為比光速更快的速度,我們其實是無法測量的。
空間在時間的調控下發生變化,光速有限說明這種調控力是有限制的,大概只能調控一定範圍內的空間,也就是說這種調控力會在空間維度上衰減,因為時空是離散的,所以不會無限衰減下去,而是在某個值處戛然而止。
不涉及專業的衍生猜測
我們現在認為的光速是最快的速度,假設光速是時間的速度,如果突破光速,會不會產生時間回溯?我們一直以為的時間是一個維度(直線的那種),而我們生活的維度應該是三個半的維度,因為我們在時間維度上更像是一個射線(以出生或者存在為點,只能向前,不能再整個時間維度上向後)。如果產生了時間回溯,那麼我們才算是真正的四維生物。但是維度不是輕易可以產生的,哪怕我們已經有了時間的半個維度,另外半個不是想有就有的。
我們公認的螞蟻是二維生物,只有前後左右,如果想成為三維的,我們所知道的就是三維及三維以上生物(例如人類)給他們一個上下維度,它們才能成為三維的。而目前所知的生物,或者其他的物種,我們並不知道誰或者什麼是四維的,所以我們沒辦法去知道四維是什麼樣的。
假設一個維度是一條直線,多維度是多個維度「有聯繫」產生的。一維就是前後,左右或者上下的一條線,二維是一個xy的面,三維是xyz 的空間,四維會是什麼?把三維空間當做一個球體,或者任何一個立體,與四維的聯繫會是什麼?以時間為例,四維是空間加上時間,那麼聯繫是什麼?我們只能說是經歷過,體會過,但是我們並不是完全的四維,我們沒辦法向三維一樣,從正半軸走到負半軸,或者從負半軸走到正半軸(就像是身體可以從瘦到胖,或者從胖到瘦),我們在已知的時間維度里只能從過去到未來,不能從未來到現在。我們是殘缺的,只能接受時間,而不能改變時間,我們不知道四維是什麼樣的,與四維的聯繫或許只是四維上的一個點。
或許在基礎的三維組成空間以後,在四維上我們又是四維得某一個點,與其他的時刻,一起組成了時間維度的一段。
假設每個人都是一個獨立的三個半維度生物,每個人有自己的時間維度,而我們在時間軸上的某一刻相遇,在不同的自己維度上卻可以和其他人的維度「聯繫」在一起,組成時間軸的一個面,這一刻是不是算是五維?我們共同構成了五維這個不知道是什麼的東西。
有質量的物體是可以達到甚至超過光速的,但無法達到和它一起傳播的光的速度,也就是說,光的速度並不總是光速,由於目前無法精確測定單向光速,所以,單向光速不變只是一個約定或假設。
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