為什麼宇宙中的物質無法超越光速

2021-01-18 騰訊網

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。物理學家們討論的光速是指光在真空中傳播的速度，比如外太空這個速度簡稱「c」 約為每秒30萬千米。不能超越光速的原因就是因此公式定理。

該方程表明質量 m 和能量 E 是等價的，也就是說物質的質量越大，其蘊含的能量就越大，也就意味著物質所含能量越大，那它也就越重。

運動是一種能量，即我們所說的動能，所以物質在運動時的質量要略大於相對靜止的質量。根據狹義相對論的質量公式，如果以160千米每小時的速度扔出一個球，那此時它的質量會增加將近十萬分之二微克，雖然這個增加量很小但比較方程可以看出絕不一般。

隨著速度越來越接近光速，質量的增加將會變得巨大，如果一艘宇宙飛船以90%的光速飛行，那它此時的質量是飛船相對靜止時的兩倍，也就意味著引擎必須加倍輸出才能使飛船加速前進，但飛船的速度越高，其能量就越高，質量也會變得越大。

那時飛船內的一切也會變得越來越重。比如說靜止時只有14克左右的手錶當接近光速時，它的重量將會是31噸！所以說如果一艘飛船達到光速那麼它的質量將會是無窮大的。如此說來，想要超越光速星際旅行是絕對行不通的。

來源：宇宙天文

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