愛因斯坦質能方程 解釋為什麼光速無法超越

2020-11-25 中國青年網

　　關於為什麼不能超過光速，這可能對於有些人來說是個新鮮事，但是如果你熟悉愛因斯坦的相對論以及最著名的公式E = mc^2，你就會理解這個方程所施加的限制。

　　但究竟是為什麼光速無法超越呢？

　　科幻小說中的翹曲速度、超空間或其他能使飛船超光速的方式可實現長距離跨越，不幸的是，物理學表明科幻小說不能成為科學事實，因為我們永遠也無法超過光速。

　　物理學家們討論的光速是指光在真空中傳播的速度，比如在外太空。這個速度簡稱為「c」，為299792458米/秒（約每秒30萬千米）。

愛因斯坦的著名質能方程

　　為什麼不可能超越真空中的光速呢？答案是愛因斯坦著名的質能方程。這個方程表明質量（m）和能量（E）是等價的。這意味著物質的質量越大，則其蘊含的能量就越大。

　　至關重要的是，這也意味著物質所含能量越大，那它也越重。運動是一種能量（動能），所以物質在運動時的質量要略大於相對靜止時的質量。例如，如果你以100英裡/小時（約160.93公裡/小時）的速度扔出一個球，那此時它的質量會增加0.000000000002克。

相關焦點

  • 光速為什麼無法被超越？
    狹義相對論，認為以太不存在，光速不變並且無法被超越。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？
  • E=mc,質能方程中為什麼會出現光速平方,而不是立方呢?
    名利歸名利，一些朋友仔細考慮這個公式後有了這樣的疑問：質能方程揭示了能量和質量的關係，那麼為什麼光速的方程式中的係數一定是光速的平方？我們知道光速是一個常數，但是為什麼我們要用平方而不是立方呢？事實上，這種懷疑沒有任何價值，甚至可以說是毫無用處的，為什麼要這樣說？
  • 光本質、質能方程、光速極限與不變的密碼破譯,原子奧秘昭然若揭
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  • 沒有愛因斯坦的質能方程,就造不出原子彈嗎?
    其實質能公式是無法造出原子彈的，質能公式只是給原子彈製造提供了一個理論依據。接下來我們來聊聊原子彈的發展史。可以說，愛因斯坦提出質能方程其實和原子能並沒有什麼關係，他提出質能方程是為了建立物理學中關於質量和能量聯繫，好解釋他的狹義相對論，因為在經典物理學裡，質量和能量是兩個不搭邊的概念，也沒有公式能夠將它們聯繫起來。等到發現鈾原子核裂變，已經是34年之後的事情了。其實質能方程只是為原子彈的製造提供了一個理論支持。
  • 光速為什麼不可以超越?愛因斯坦早已說出原因
    ，但理想是美好的，現實是殘酷的，雖然人類知道掌握光速的好處，但光速幾乎是不可能的，為什麼？光速飛船根據著名的質能方程 e=mc2 (e為能量， m為質量， c為光速)，愛因斯坦曾解釋過物體無法達到光速的原因，可以看出速度與質量之間存在著不可調和的矛盾，簡單地說，物體的速度越快，其質量也就越大，質量越大，所需的能量就越大，因為需要巨大的能量才能使物體提速，當物體的速度達到光速時，其質量也變得無限大
  • 愛因斯坦的質能方程E=mc^2,能量怎麼會與光速產生關係?
    不過這個公式就是這樣，簡單的幾個字符為我們道明了宇宙中質量和能量之間的關係，它們其實是同一事物的不同表現形式，不過有很多朋友不明白的是，為何質量物體中所包含多少能量會和光速這個宇宙常量有關係，而且為啥就是光速的平方呢？而不是立方？或其他？簡單的說，質能方程之所以是我們現在看到的樣子，其實是因為動量和能量守恆的結果。下面我們就具體分析下。
  • 為什麼光速恆定無法超越?或許這就是一個宇宙牢籠
    於是人們接受了相對論這一假設，即光速恆定獨立於任何參考系。光速無法超越愛因斯坦的質能方程（E=mc），表示出一個物體所蘊含的能量是其質量乘以光速的平方。這就意味著質量很小的物體也蘊藏著巨大的能量。但是該物體卻不能超過光速運動。
  • 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
  • 為什麼宇宙中的物質無法超越光速
    為什麼宇宙中的物質無法超越光速 愛因斯坦的相對論相信大家都知道，即對於靜止不動的物體公式E=mc^ 所施加的限制。
  • 相對論:光速不可超越,宇宙膨脹又可超光速,愛因斯坦自己打臉?
    狹義相對性原理：一切物理定律在所有慣性系中均有效狹義相對論中所有推導出來的結果都是以這兩條最基本的假設為前提的，當然光速無法超越也是，因為狹義相對論中推導出來的質增效應會讓存在靜止質量的物體在接近光速時質量無限增加，進而讓速度在無法前進一步，因為推動物體前進的能量是有限的，它最終會停留在某個接近光速的位置。
  • 相對論：光速不可超越，宇宙膨脹又可超光速，愛因斯坦自己打臉？
    狹義相對性原理：一切物理定律在所有慣性系中均有效狹義相對論中所有推導出來的結果都是以這兩條最基本的假設為前提的，當然光速無法超越也是，因為狹義相對論中推導出來的質增效應會讓存在靜止質量的物體在接近光速時質量無限增加，進而讓速度在無法前進一步，因為推動物體前進的能量是有限的，它最終會停留在某個接近光速的位置
  • 愛因斯坦的質能方程,他是怎麼發現這個公式的?
    光速不變原理 在1905年，愛因斯坦發表了數篇具有開創性的論文，其中就包括光電效應，布朗運動，狹義相對論以及狹義相對論的補充篇：質能等價。
  • 質能方程E=mc^2是如何被愛因斯坦發現的?
    光速不變原理在1905年，愛因斯坦發表了數篇具有開創性的論文，其中就包括光電效應，布朗運動，狹義相對論以及狹義相對論的補充篇：質能等價。（質能方程E=mc^2其實就是在質能等價這篇論文當中的）也就是說，質能等價理論其實是狹義相對論當中的一部分。
  • 愛因斯坦的質能方程E=mc^2中,能量怎會同光速產生關係?
    不過這個公式就是這樣，簡單的幾個字符為我們道明了宇宙中質量和能量之間的關係，它們其實是同一事物的不同表現形式，不過有很多朋友不明白的是，為何質量物體中所包含多少能量會和光速這個宇宙常量有關係，而且為啥就是光速的平方呢？而不是立方？或其他？簡單的說，質能方程之所以是我們現在看到的樣子，其實是因為動量和能量守恆的結果。下面我們就具體分析下。
  • 我們能不能批判愛因斯坦的質能方程E=mc²?
    那麼，在愛因斯坦的質能方程中，能量肯定也正比於正比於質量以及速度的平方，所以這裡的速度無論是不是光速，至少速度一定是平方項，而不能是你說的一次方或者三次方，這個是最簡單也是最重要的物理分析——量綱分析。一個人能不能學好物理，需要看兩點。
  • 一口氣搞懂質能方程
    至於你要問為什麼？他會說，根據愛因斯坦的質能方程：那這個說法對還是不對呢？我們直接給出解釋：並不對。如果非要評選一個人類史上最著名的公式，這個質能方程很有可能是第一名，實在太好記了。但如果要評選一個人類史上誤會最深的公式，那質能方程應該可以穩居第一名。
  • 愛因斯坦的質能方程是錯的
    狹義相對論是基於光速不變的內涵設定進行循環論證的結論，只是適用於光尺準下的應用型理論，超光速現象普遍存在；狹義相對論把鏡像宇宙看作本相宇宙，錯誤地否定了絕對性的宇宙時間；人類定義的是計量時間，宇宙定義了自身的時間；光子的靜止質量不為零，質能方程是錯的。
  • 為什麼人類飛行器一直無法接近光速？愛因斯坦早就給出了答案
    為什麼人類飛行器一直無法接近光速？愛因斯坦早就給出了答案！目前，人類已知的最快速度是光速，是30萬千米/秒。這個速度有多快呢？舉個例子：地球周長是40076千米，光可以在1秒內繞地球7圈半。厲害吧！而目前人類製造出的飛行器最快速度是16千米/秒（旅行者1號探測器），距離光速還差的很遠。為什麼我們無法接近光速呢？愛因斯坦給出了答案。
  • 網友問:愛因斯坦的質能方程,是怎麼推導出來的?
    利用洛倫茲變換，很容易推導出質能方程。質能方程是愛因斯坦，在1905年發表的論文《物體慣性時候決定其內能？》中提出來的，描述了物質的質量和能量之間的關係。利用相對論質增關係，然後結合動量定理和動能定理，就可以推導出質能方程。相對論動能E=mc^2-m0c^2=Δmc^2，其中Δm=m-m0。描述：一個物體包含的總能量，可以分為相對論質增效應的能量，和一個固有能量m0c^2。