兩個光速物體相向而行,相對速度是否超越了光速?

2020-12-03 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。
  • 若兩個相反方向光速飛行的物體,相對速度是否超過光速?
    相對於地面參考系,兩個光速飛行的物體相反飛行,它們之間的速度還是光速,這是洛倫茲變換的直接推論。在1887年,物理學家麥可遜和莫雷兩個人,做了一個震驚物理學的實驗,稱為麥可遜-莫雷實驗:根據經典力學對光的解釋,光相對於一種名叫「以太」的東西恆速運動,以太參考系就是絕對參考系;地球本身存在自轉,還繞著太陽公轉,然後太陽又繞著銀河系旋轉。
  • 網友問:若兩個相反方向光速飛行的物體,相對速度是否超過光速?
    當然不是,如果那麼容易就實現了超光速,那麼光速不變原理還有和意義?相對於地面參考系,兩個光速飛行的物體相反飛行,它們之間的速度還是光速,這是洛倫茲變換的直接推論。按照這個思路,在地球上不同方向的光線,必定相對於地球參考系存在不同的速度,麥可遜-莫雷實驗就是要精確測定不同方向的速度差,可實驗結果卻震驚了整個物理學。
  • 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? 時光倒流不是夢!!!
  • 兩個物體以光速相對逃離,算不算得上是超光速運動呢?可算知道了
    兩個物體以光速相對逃離,算不算得上是超光速運動呢?可算知道了現如今隨著物理知識的普及,許多人都多多少少掌握了一點物理知識,最為基礎的「世界上最快的速度是光速」大家都知道,然而你們是否想過這樣一個問題,那就是兩個擁有光速的物體反向而行,是否有另一個超越光速的存在呢?
  • 兩艘飛船相反的方向以光速飛行,那相對速度是否超光速了呢?
    相對運動下的光速運動謎團是最能迷惑人的,很多朋友認為超光速很簡單,根據相對運動,兩輛相向而行的汽車上射出的手電光線就已經超光速啦!當然這從相對運動的角度上來理解是滿分,但這對象是光,光速不會因參考系改變而改變!因此這題被判為零分!
  • 光速為什麼無法被超越?
    其中關於不能超光速準確的描述如下:有靜止質量的物體永遠達不到光速,理論上只能無限接近於光速,光子由於沒有靜止質量可以為光速;例如現代的各種通信極限就是光速。我們知道光速約為30萬公裡每秒,為什麼我們無法超越這個速度呢,光速真的無法被超越嗎?
  • 如果在足夠長的管道內塞滿鋼珠,擠壓鋼珠的速度是否超越光速?
    類似這樣的問題還有很多,比如拿著無限長的棍子的一端揮舞,另一端是否超越光速;拿著無限長的棍子,去捅在另一端的人,力的傳遞是否超越了光速;一個直徑10光年的輪子,我們用力將它旋轉起來,邊緣處的轉速是否超載光速,等等。
  • 有質量物體不可能達到光速,但宇宙膨脹超過光速,是否自相矛盾?
    的確,有質量的物體是不可能達到光速的這個結論來自於愛因斯坦的相對論,其中的光速不變原理和相對性原理結合得出的質量效應公式從數學上也說明了這一點:其中m為物體的質量,m0為物體的靜質量,V為物體的運動速度,C為光速,從式中可以看出:當m0≠0,VC時,分母根式0,則m+∞。
  • 相對論說有質量物體不能達到光速,宇宙膨脹超光速是否違反相對論
    相對論說的有質量物體不能達到光速指的是有質量的物體不能通過有限加速達到光速,這是根據光速不變原理建立的四維時空推理得到的。 愛因斯坦在提出狹義相對論時設定了一個公設——光速不變。根據光速不變可以建立了一個包含時間維度的四維時空,而在四維時空中,速度的極限就是光速!
  • 持續給一個物體加速度,最終的速度會超越光速嗎?
    持續給一個物體加速度,也就是說持續給一個物體力,最終速度會超過光速嗎?不會!愛因斯坦的相對論表明,速度越快,質量就越大。當然,在我們的低速世界,這種質量的變化非常有限,可以忽略不計。不過一旦來到亞光速,速度帶來的影響就比較明顯了!給物體持續的力到了一定的臨界點就不會給物體增加速度了,這個力只能讓物體增加的質量來加速!因為速度越快,增加的質量就越多,需要有力為這部分增加的質量「負責」!其實從我們地球的引力對外界物體的作用就能直觀地體驗到這種規律!
  • 兩束方向相反的光,對其中一束而言,另一束的速度是二倍光速嗎?
    在日常生活中,我們經常會接觸到兩個物體之間的相對速度問題,比如兩輛汽車的相向而行、相背而行,跑步時候的追及問題,等等,在處理這些情形所涉及速度問題時,我們以其中一個運動的物體作為參照系,然後將兩個物體相向時的速度相加、同向時大速度減去小速度,這樣得出的數值作為兩個物體的相對速度。
  • 光速是否可以超越?聽完科學家的解釋明白了
    是速度,只要速度夠快,繞地球一圈也是很快的,目前地球上最快的是飛機,地球上我們知道音速是340米每秒,這是一個非常快的速度,而飛機最快可超音速。因此人們才會感覺到現在的距離不再是問題,同時也感嘆地球太小了。但是這個速度到了太空中那只能是龜速,太慢了。宇宙浩瀚巨大,無人知道宇宙的邊界在哪裡,而在宇宙中的距離是以光年為單位的,光速自然成為人們想要達到甚至是超越的一個夢想。
  • 不能超越光速?科學家已發現多種超越光速的存在
    任何物質都不能超越光速,這個定理我們都快印到骨子裡了。可是,真是這樣嗎?還記得大學上物理課時,老師說,光速是物質能達到的最快速度,我當時就特別懷疑這個說法。為啥啊?因為歷史上凡是聲稱XX是最XX的,最後都被時間給淘汰了。
  • 光速不可超越?愛因斯坦的理論已被推翻,這兩種速度比光速更快
    但是時間對於每個人都是公平的,所以每個人都不會有自主穿越時空的機會,但是愛因斯坦曾經說,只要我們能夠將自身的速度超越光速,那麼我們就能將時間變慢,從而達到回到過去或者是去到未來的效果。不過之後,愛因斯坦又再次發言,世界上是沒有任何物體能夠超越光速的,因此,時空穿越有可能是不復存在的。
  • 為何至今沒有任何飛行器超越光速?如果超越光速會怎麼樣?
    光速是宇宙中最快的速度,每當我們晚上拿起手電筒打開時射出的那道光就叫做光速,光的速度為299792458米/秒,這種速度是任何有質量的物體無法超越的。目前我們人類所能達到的最快速度頂多為音速,想超越光速人類的技術必須邁入一級文明才行,可惜的是人類現在的文明等級才為0.75。在物理學界物質運動的速度越快它的質量就越大,但不過如果是超越了光速任何有質量的物體都會瞬間被氣化,如果人類的飛行器想達到光速就必須克服超光速飛行中產生的巨大熱量,按照目前的技術是遠遠達不到的。
  • 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
    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 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