兩束光線向相反方向照射,他們的相對速度是2倍光速嗎?

2020-12-03 醉心音樂

在地球的南北極,同時往太空中豎直打兩束雷射。以其中一束雷射的光子為參照系。另一束雷射的光子遠離速度是否為600000km/s?

光線是不能作為參考系的!

光速不變原理是狹義相對論的基本假設之一,也是被科學界公認的。題主這麼問一定是受到了伽利略的相對性原理的啟發!

其實在相對論發現的前夜,人們就曾懷疑過相對性原理的正確性。 簡單來說,相對論原理是最基本的物理常識,我們確定一個物體的運動與否一定要選取一個參照物,根據物體相對於參照物的空間變化來確定被測量物體的運動形式。

相對性原理是由伽利略系統提出來的,為此還演變出來了伽利略變換,牛頓繼承了伽利略的思想。

相對性原理有一個很明顯的推理就是:速度疊加。一個物體速度可以取任何值,這關鍵在於參照物的選取。所以在愛因斯坦之前的相對性原理中,物體沒有速度極限,光速可以無限快的!

但是有一個難以克服的問題出現了!在19世紀的時候,麥克斯韋已經推算出光速是恆定的,麥可遜莫雷實驗也已經證實了光速是不變的。

現在就尷尬了,要麼相對性原理錯了,要麼光速不變錯了!當時的科學家更寧願拋棄相對性原理也不願否定光速不變的事實!

狹義相對論發表之後,科學家才明白:原來狹義相對論和光速不變都沒有錯。

錯的是人們思想中根深蒂固的時空觀念。物體的運動會改變時間的流逝。

我講到這裡,題主明白了嗎? 相對性原理沒有錯,你也可以視一條光線為參照物,另一條的相對速度為2c。但是這毫無意義,是沒有科學道理的,因為光線是不能作為參考系的。速度的疊加不能適用到光速上!

洛倫茲變換表示的是:從觀察者自己所在的參考系去觀測另一個慣性系的物體運動。觀察者和被觀察者都是物體,都是不能達到光速運動的!

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  • 如果兩束光以反方向運動,它們的相對速度是2倍光速嗎?
    試想一下,如果兩束光沿著相反的方向發射出去,它們背向而馳,那麼,會是兩倍光速嗎?這樣豈不是打破相對論了嗎? 當我們在談論速度時,需要選擇一個靜止參照系,參照系選擇不同,相對速度也會不同。舉個例子,一列火車以速度v相對於地面運動,那麼,坐在火車上的觀測者甲會認為火車相對於他的速度為0,地面上的觀測者乙會認為火車相對於他的速度為v。如果火車上還有一個觀測者丙以速度u朝著火車行駛方向前進,地面上的乙會認為丙相對於他的速度為v+u。
  • 兩束反向光,相對速度竟然不是光速+光速=2倍光速,也不是光速?
    人為觀察者以人為觀察者來說,其中一束光的光速是c,另外一束光也是c,在人看來它們的相對速度絕對是2c,即c+c。例如:一個光源發光,同時向四面八方釋放出光,在光源的同一直線上,同一距離相反方向放置兩個靈敏的感光設備,來測量的速度。
  • 兩束方向相反的光,相互的速度是二倍光速嗎?若不是,為什麼?
    以前回答過類似的問題,當時的回答是這兩束光相互的速度仍然是光速,並不是二倍光速。從原理上說,光相對於任何參考系的真空速度都是不變的,即使對於光的(光速)參考系也一樣。從相對論速度合成公式上也可以得出同樣結論:V=(ν+μ)/(1+νμ/c),把ν和μ都代入c,求得V=c。這是最常規的回答。
  • 兩束方向相反的光,對一束光而言,另一束光的速度是二倍光速嗎?
    按照伽利略變換,對於兩個相同方向運動的物體之一,其以同向物為參照物測量的速度就是它們各自相對於地面的速度之差。 如果以相反方向運動,那以相反物為參照就是速度之和。
  • 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。
  • 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。
  • 兩束反向飛行的光,它們的相對速度是多少?兩倍光速?沒那麼簡單,很少人知道答案!
    如果說利用《狹義相對論》中的洛倫茲速度變換進行計算,還需要滿足另外一個條件,即相對性原理:相對參考系間應該遵循相同的物理定律。風和人,車和人都可以作為慣性系,然而一束光和另外一束,就值得深思了。人為觀察者以人為觀察者來說,其中一束光的光速是c,另外一束光也是c,在人看來它們的相對速度絕對是2c,即c+c。
  • 兩束方向相反的光,相對於其中一束光另束光速度為兩倍光速嗎?
    兩束光相背而行,相對於其中的一束光,另外一束光的速度仍然為光速,而不是二倍光速。 這個結論跟我們根深蒂固的思想相違背,為什麼不是二倍光速哪?按照牛頓的經典物理學概念,二倍光速並沒有錯。我們印象中的速度合成公式是這樣的:w=u+v ,在小學、初中、高中甚至於日常生活中都是這樣過來的。但是自愛因斯坦提出狹義相對論後速度合成公式變了,如下的形式:當u和v速度非常小,遠小於光速的時候上邊圖片中的公式,就變成了w=u+v。但是當它們的速度接近於光速的時候,公式就不可以化繁為簡了,因為誤差會變大。
  • 以一束光為參照系,相對的另一束光的速度是二倍光速嗎?
    在狹義相對論中,愛因斯坦提出宇宙中最快的速度就是光速,從理論上來說,沒有任何一種物體的運行速度可以與光速一致或者超過光速,因為當物體達到光速,那麼這個物體就會達到相對靜止的存在,簡單來說,達到光速運行的物體是相對靜止的。
  • 背道而馳的兩束光疊加在一起能夠超光速嗎?
    有人問兩束方向相反的光,對其中一束光而言,另一束光的速度是二倍光速嗎?若不是,為什麼?簡單的說,在狹義相對論中,光速是恆定不變的。這個恆定不變包含著幾重意思:第一,光速極限,不可超越。他們實驗目的是證實以太的存在。以太是古希臘哲學家亞里斯多德設想的一種物質,他認為在空間除了我們認識的物質,還有一種看不到摸出找的東西,他把它叫「以太」,光線、星球等都是在以太中運動。這個說法一直在科學界流傳並爭議了幾千年,從來沒有得到證實或否定。
  • 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?
    光速不可超越,可如果我們能夠製造兩艘0.6倍光速的飛船,讓它們相對飛行,它們的相對速度是否能夠超越光速呢?一道數學題有兩艘0.6倍光速的飛船相對飛行,它們的相對速度是多少?這似乎是一道非常簡單的數學題,0.6+0.6=1.2,答案就是1.2倍光速。
  • 兩個光速飛船以相反方向飛行,其速度是否超光速,達到2倍光速?
    兩個相反光速的飛船絕對不會超過光速的。首先大家搞錯了一個關鍵性問題,那就是飛船只能無限逼近光速,而不能達到光速,目前人類只發現光子這種物質可以達到光速,其他物質不可能達到光速,包括中微子在內,它只是速度更近接近光速。
  • 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!
  • 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。
  • 如果我們以光的速度去追光,能抓住一把光嗎?
    比如說,我們在一輛以速度U1向前開的車上,向車運動的方向射出一支速度為U2的支箭,這時箭的速度U3就是車的速度加上箭射出的速度,就U3=U1+U2。可是如果我們在這輛車上,向車運動的方向打開一個手電筒,這時手電筒的光的速度並不是光的速度加上車的速度,而是,光的速度不變。那麼光速不變有什麼實驗可以證明嗎?這個科學家們確實做過了不少實驗。
  • 宇宙速度的極限在哪裡?光速是極限,為什麼不能突破光速極限?
    在如今的科學認知中,光速是目前已知最快的速度,宇宙內的速度上限也就是光速,任何東西在任何人的眼中都不會比光速快,人類不能超越光速?因為這會打破因果律。 舉個例子,一個人在地球乘坐飛船,向一個宇宙中的目標飛去,同時,另一個人在地球打開手電筒,這束光也朝著同一個目標飛去,如果這個飛船足夠快,突破了宇宙的速度極限。那麼會發生什麼事呢?隨著飛船越來越快,在他眼中光子從離開手電筒到擊中目標的時間會越來越短。在某個時刻,飛船速度足夠快,他會看到光子在離開手電筒之前就擊中目標了。
  • 兩束方向相反的光,對其中一束光而言,另一束光是光速兩倍嗎?
    能找到的所有物理課本上,光速是一個常數,它不隨光源速度的改變而改變,無論怎樣改變光源的運動速度,即使兩速相對的光相向而行,它們之間的速度依然還是光速,是不是有些懵逼?無論如何,誰看到這樣的結果都是震驚的,下文我們不討論晦澀難懂的理論,先來舉兩個案例,來證明下光速到底會不會隨光源速度變化的!
  • 光速已是最快速度,但如果兩光子背向運動,相對速度會是多少?
    好吧,恕我直言(我認為你是一個非常聰明和精通物理的人),我找到了你的答案(維克多·T·託特的答案是,如果宇宙中的最高速度是c,那麼光子朝另一個光子相反方向運動的速度是多少?)有點誤導。請告訴我哪裡錯了。首先,這個問題至少還需要一個精度:OP所指的參照系是什麼?
  • 轉動光源是否能讓光斑移動速度超過光速?真的存在超光速嗎?
    比如有黑白兩個球,開始都位於位於某點A,然後以相同速度朝著相反方向運動,運動t時間後被距離A點相同距離的BC兩個人接收到,B在拿到某個球的瞬間肯定就能判斷出來C拿到的是另外一個顏色的球,但是這又能怎麼樣呢?物質和能量還是按照小球的速度在傳遞,肯定超過不了光速,至於信息麼,這種方法不能達到B向C「主動」發送信息的目的。