兩個光速物體相向而行,相對速度是否超越了光速?

2020-12-17 科學探索家

首先,假使真的可以造出光速運行的器械,那麼你能看到什麼呢?

如果兩個物體是是在同一條運行線路上,那麼你是看不見另一個物體的,因為物體運動速度和光傳播速度相一致,當你要看見的一瞬間,也代表著兩個物體相撞毀滅。

當然以上所述並非考慮相對論,但僅僅考慮相對論就很簡單了。

①因為光速是上限,再怎麼厲害,速度都不可能是光速,那麼這個問題就pass了②我們可以變通下,設物體速度為光速的一半,那麼這個問題就變成了,站在一個物體上看另一個物體的速度是不是正好是光速?

為了思考的方便,我們稍微轉換下參考系,實際上問題就變成了在一個以1/2光速運行的飛行器上,有一個速度為1/2光速(速度同向)的「人」,問在地面上靜止觀察者的測量中,「人」的速度是不是正好是光速?

這時候問題就很便捷了,直接代入狹義相對論速度變換式中,得出答案是 五分之四光速。

其實就算是按標題原來的意思,以速度為光速代入,得出的結果依舊是光速,而不是兩倍光速)

相關焦點

  • 當兩個物體以二分之一光速相向而行,相對速度為光速嗎?
    說到速度就需要提到參考系,沒有絕對的速度,但是可以通過w=u+v這樣的相對速度公式去計算,這樣的公式即使到現在也依然適用,但是有一個前提條件,那就是低速世界,這樣誤差才可以忽略不計,但進入到高速世界這樣的公式就不適應了。我們需要用洛倫茲變換對速度合成公式進行修正如下。
  • 以接近光速相向或背向而行的兩物體為什麼相對速度不是兩倍光速?
    這兩個世界觀中,牛頓的機械世界觀是很符合我們的直覺的,所以,我們也會毫無察覺地就開始使用。為什麼這麼說呢?其實,我們要搞清楚一點,那就是我們是生活在宏觀低速的世界裡。而牛頓的理論其實就是在描述人肉眼觀測和低倍望遠鏡觀察到的世界。那種速度超級快,引力超級大的世界,在牛頓的年代,人類還沒有能力去觀測到。
  • 兩艘0.6倍光速的飛船,相對飛行,它們相對速度能否超越光速?
    有質量的物體隨著運動速度的增加,慣性質量會隨之提升,而慣性質量就等效於引力質量,質量增大了,繼續加速所需要的能量也就隨之增大,而隨著速度接近於光速,物體的質量會趨近於無窮大,而繼續加速所需要的能量也就趨近於無窮大。在宇宙間無法獲得無窮大的能量,所以自然也就不可能把一個具有靜止質量的物體加速到光速。
  • 為什麼以光速相向飛行的兩物體的相對速度不是2C?相對論還適用?
    在日常的低速運動範圍,我們常用牛頓力學來進行計算,因為牛頓力學是狹義相對論在低速領域的近似理論,且計算上比相對論簡單,對於遠遠低於光速的情況,牛頓力學的精確度足夠了。對於速度的合成直接用牛頓力學框架下的伽利略變換即可,比如說對於在一條直線上互為反向運動的兩個物體的相對速度就是V=V1+V2。其中V為兩物體的相對速度(為了簡化,這裡的速度都指速率),V1和V2分別為兩物體相對於地面的速度。
  • 兩艘飛船接近光速相對飛行,它們的相對速度會超過光速麼?
    但是介於單個物體無法達到光速,有些人就打起了相對速度的主意:我單個物體無法超光速,那麼我接近光速總可以吧,比如達到光速的90%,也就是0.9c,那麼我如果讓兩個速度為0.9c物體相對運動,這樣他們的相對速度不就是有1.8c了麼?這不就是超光速了麼?
  • 愛因斯坦是怎麼知道光速無法超越?達到光速時,時間就會靜止
    達到光速時,時間就會靜止愛因斯坦提出的狹義相對論向人類陳述了一個事實,他告訴我們,光速是這個宇宙中最快的速度,是僅能接近、無法超越的速度,值得注意的是,該理論是人們認識宇宙的基礎,也是科學家們普遍認同的理論,愛因斯坦的思想還表明,宇宙中的一切事物均以一個固定的速度在時空中運動,該速度名為光速,或許你會感到這種觀念十分怪異,實際上這也是人類在日常生活中無法觀側到相對論效應的原因。
  • 光速是怎樣測算出來的,為什麼光速不能被超越?
    眾所周知,真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度(我們的討論範圍不包括量子力學)。光速在真空中傳播每秒鐘約30萬公裡(299792.458km/s),太陽光以光速傳送到地球需要大約8分鐘的時間。阿爾伯特·愛因斯坦在他的相對論裡提出光速是不可以超越的,那麼為什麼光速不能被超越呢?
  • 從多高的地方落下,物體的速度才會超過光速?
    狹義相對論告訴我們物體是不可能達到光速的,因為會有一個質增效應,接近光速時質量趨近無限大,因此無論怎麼加速都不能讓它再加快一點速度!但有網友提出了一個尖銳的問題,萬有引力定律告訴我們,天體的引力和它們的質量成正比,質增效應導致引力增加,物體靠近速度會更快,如果有一個足夠大引力和無限遠的自由落體距離,物體會超過光速嗎?
  • 我們都在說「速度是相對的」,但為什麼光速是絕對的?
    而現在我們知道了,靜置於輪船上的任何物體,相對於輪船本身而言是靜止的,也即速度為0;但若相對於遠處的島嶼而言,它們就不再是靜止的了,而是在以與輪船相同的速度和方向運動,也即速度大於0。換言之,物體的速度會因參照系不同而不同。
  • 聽說一切物體在時空中的速度都是光速c?
    相信很多人都聽過這樣一句逼格很高的話:在相對論裡,一切物體在時空中的速度都是光速c。 有些人還會把「在時空中」這個定語給省略掉,就留下一句「一切物體都以光速運行」,把讀者的三觀震碎。
  • 光速為什麼是宇宙最快速度?如果能超越光速,會發生什麼變化?
    光速為什麼是宇宙最快速度?如果能超越光速,會發生什麼變化?自從人類開始大力發展科學,就一直有一個充滿野心的夢想,那就是實現星際旅行,在一些科幻電影裡面做一點都有體現,但是想要真正的實現星際旅行,我們就要達到宇宙的最快速度,根據目前科學的定義,光速是目前宇宙當中的最快速度。達到了30萬公裡每秒,可是人類目前最快的速度也不過72萬公裡每小時,也就是深入太陽日冕層的帕克探測器。
  • 如果自由落體的距離無限,物體的速度有可能達到光速嗎?
    所以我們知道,在地球萬有引力的作用下,物體無論在哪種情況下都會受到重力作用。而當一個物體只受到重力作用時,我們把這種運動稱為自由落體運動。根據牛頓第二定律,物體的加速度等於它受到的力相加除於它的質量。因為自由落體的物體忽略空氣阻力的影響,它只受到一個重力作用。而物體的重力等於地球的萬有引力常數G稱上自身的質量。這樣一來,兩個公式中的質量被約去了。
  • 為什麼愛因斯坦狹義相對論中的光速不能被超越?
    在宇宙中,物體(能傳遞信息)最快的速度是光速,而且物體速度在光速的情況下,會發生很多神奇的事情,比如物體的速度達到光速,時間就會停止,按照狹義相對論的說法,任何有質量的物體都無法達到光速,只能逼近光速,更是不可能超光速。那麼速度的上限就是光速了嗎?
  • 在宇宙中有比光速更快的速度嗎?
    愛因斯坦的相對論早已告訴我們,任何有靜止質量的物體速度都不可能超過光速,「光速不可超越」在很多人心裏面已經根深蒂固。那麼,如果說沒有任何物體的速度能超越光速,宇宙間就不會「超光速」的現象嗎?事實上,還真有。
  • 有哪些東西的速度是比光速更快的?
    首先,普通大眾了解光速不可超越的概念,基本來源於愛因斯坦的狹義相對論。其中根據質能方程式E=mc,對於光速不可超越可以描述為「具有靜態質量的物體,其運動速度無法超越光速」。根據質能方程式,其中不可超越光速有兩個限定條件,即「具有靜態質量的物體」和「運動速度」。那麼只要不限定在這兩個條件中,一些現象是可以超越光速的,其中比光速更快的有以下這些現象。宇宙膨脹速度
  • 深度解析光速為何不變,為何不可超越
    光速為什麼會有如此多的人總想通過各種辦法超光速呢?因為很多人根本就不理解光速,也不理解為何光速不可超越。當然了,當時愛因斯坦提出相對論,其中的一個重要假設就是光速不變原理,即不論我們在那種參考系中對光速進行測量,光速都是一個常數。之後,根據光速不變原理推出來了速度公式、時間公式、質量公式。不論哪個公式,都需要在速度小於光速時才有意義。愛因斯坦也給出了一個不能夠超過光速的理由,即物體的速度越高,質量越大,需要提速時需要的能量也越大。
  • 量子糾纏的速度超過光速了嗎?答案顛覆認知!
    光速特別是超光速現象大家都特別關心,比如2011年歐洲粒子中心的中微子超光速現象公開以後,引起了極大的關注,因為奧佩拉團隊取得的結果比光速快0.0025%,但最後被證明是個超級烏龍!愛因斯坦的狹義相對論早就告訴我們,宇宙中不可能存在超過光速現象!
  • 聽說一切物體在時空中的速度都是光速c?|狹相支線
    相信很多人都聽過這樣一句逼格很高的話:在相對論裡,一切物體在時空中的速度都是光速c。有些人還會把「在時空中」這個定語給省略掉,就留下一句「一切物體都以光速運行」,把讀者的三觀震碎。然後不加一句解釋就飄然離去,留下讀者在那裡一臉懵逼。
  • 當黑洞在吞噬恆星時,光的速度改變,那是否認為其是超越了光速?
    為什麼那麼多人都肯定所有速度都無法超越光速,這個定義單單看起來都那麼荒謬?所以才有了以下的猜測: 假設一個黑洞在吞噬恆星,恆星正無限逼近黑洞中,恆星面向黑洞方向發出的光源正被黑洞作用而加速,而背向黑洞方向光源也被黑洞作用而反向作用,無論哪個方向,光的速度改變了,那是否可認為正向光速超越了光速,背向光速在作用初小於光速,從此推測黑洞說與絕對光速兩者至少有一點是錯誤的嗎?
  • 聽說一切物體在時空中的速度都是光速c?| 狹相支線
    在這種理解下,每個物體的速度當然是可變的,可大可小,可快可慢。而且,我們還知道,在相對論裡,任何有質量的物體,它的速度都不會超過光速。所以,在這種語境下,我們就會覺得「一切物體的速度都是光速」非常反常,甚至非常扯淡了。即便他說了是在相對論裡,你也搞不懂為什麼相對論裡會這樣說。