達到光速要的能量是無限大的,為何發射的電磁波輕鬆達到光速?

2020-12-23 任哥論道

我們大家都知道,光的速度是宇宙中最快的速度。有好多人就不理解,光為什麼速度會那麼快,難道光不是物質嗎?

光是物質,並且,光是一種很特殊的物質。

光是由一個個極其微小的光子組成的。

光這種物質,在靜止狀態下質量為零。光只有質量而沒有重量。怎麼樣不可思議吧!

那麼光是怎樣傳播的呢?

要想知道這個問題,還必須要了解管的性質。什麼性質呢?那就是光具有波粒二重性。也就是說,光即是一種波同時也是一種粒子。

有人說,光是沿著直線傳播的。說的沒錯,但,並沒有說光本身是直線哦。

大家要記住光沿著直線傳播,但光不是直線!光是有波峰,波谷,和頻率的,所以是有「波」的性質。

我們先來說說物體為什麼不會超越光速?

大家看看這個公式m=m0/sqrt(1-v^2/c^2)。假如物體的速度V大於光速,那麼根號下肯定是1減去比它大的數字,得到一個負數,負數怎麼開根?就算開出來也沒有任何意義。這就是為什麼理論上超光速是不存在的。

同樣是這個公式,我們假設物體質量為1。物體速度達到光速。那麼此時物體的質量就變成了1除以0了。1除以零在數學上沒有意義,可是在現實宇宙環境中,意味著無窮大。也就是說物體質量趨向於無窮大。大家可以在手機上輸入1除以0,就會顯示無窮大或錯誤。

那麼,發射的電磁波為什麼速度與光一樣快?

其實很好解釋,科學研究的結果,證明光具有波動性,也是一種電磁波,而且是頻率極高的電磁波。

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    簡單來講,光只是能量能夠被運輸的最小單位,光子也只是沒有大小體積的基本粒子。當我們提起光,實際上指的就是可見光,是一種以電磁輻射形式存在的一種能量,但它只是電磁頻譜的一小部分。電磁輻射的波長和範圍實際非常廣,從我們熟知的無線電(波長最長)到可怕的伽馬射線(波長最短),都屬於電磁輻射的範圍以內。
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    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。在說廣一點,如果全宇宙存在一個對好時間的表,你只用看著自己的手錶就能知道全宇宙任意一點也進去了某一時刻。
  • 為什麼時間會膨脹,達到光速時間停止怎麼理解?
    在廣義相對論中,在引力(重力)越大的環境中,時間流速越慢。這是因為我們人類所觀測到的一切,都是依靠光,更嚴格意義上來說是依靠電磁波。現代物理學認為,電磁波譜整個波段都是光波,都是由光子作為媒介傳遞的能量。
  • 為什麼信息與能量不能超越光速?愛因斯坦:超不了,會因果顛倒
    正常情況下,子彈無法達到光速,因此A比B快,當A和B同時出發,A會先到達你眼中,也就是你看到我開槍了,然後你看到自己中彈了,這完全符合因果邏輯。假如子彈速度為兩倍光速時,子彈(B)會先到達,此刻我扣動扳機的信息(A)正好在傳播的路程的中央,於是你會先看到子彈打中了你(B),隨後看到我動扳機(A),你不覺得這很詭異嗎?
  • 光子是用什麼「動力」瞬間達到光速的?
    質量之謎 要了解這個問題,我們就得先搞清楚:光和常規的物質之間有什麼區別? 它們最大的區別就在於:靜止質量。光子的靜止質量為0,而物質的靜止質量並不為0。愛因斯坦通過理論推導就得出一個結論:靜止質量不為0的物質,速度是無法達到光速的。
  • 光速達到了每秒30萬公裡,那它的動力是什麼?
    如果要問宇宙中有什麼是絕對的?那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢?其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量,因此被希格斯場所減速,所以達不到光速。那具體是咋回事呢?
  • 一根銅針以光速撞擊地球,地球會被毀滅嗎?達到超光速又會怎樣
    根據相對論的說法,物體的速度達到光速的時候,它的質量會開始增長,具體增長到什麼程度誰也不知道,我們假設它的質量是無限大的。當銅針開始加速時,它攜帶著的能量也會暴增。別說是一根銅針了,哪怕是一根頭髮,它的動能也是無限大的。用經典力學裡的公式來計算它已經不合適了,我們要用相對論去計算它。
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    相對論已經在各個應用場合都得到了驗證,比如水星的進動,時空彎曲,引力波,但圍觀群眾還是對時間靜止比較感興趣,相對論說,假如達到光速,時間就能靜止,那麼我們人類如果進入光速飛船
  • 光速是有限的,那來自太陽的一束光到達地球要多久?
    不過,在此之前,我們需要先來了解一個基本知識——光速。即使是偉大的牛頓,這位經典物理學的祖師爺,也沒能認識到光速是有限的(他的公式裡實際上隱含著光速無限大的條件)。而我們現在知道真空中的光速是每秒30萬公裡,它是一個常數。光速有限就意味著光的傳播是需要時間的,這儘管在我們的生活中隨處可見(我們的物質世界很大一部分就是由光來相互聯繫的),但卻是最容易被忽略的知識。
  • 10克鐵球無限接近光速,能把地球撞穿嗎?
    這樣的解釋對於大多數人都雲裡霧裡的,因為《狹義相對論》是基於實驗得到的「光速不變」原理,通過數學微積分推導得到的結論,如果直接說一下公式再帶入計算,大部分人還是難以理解。因此要解釋為什麼「秤上有示數的物質」無法達到光速,為什麼光速會不變,為什麼地球宇宙會被10g的鐵球會滅掉就要回到物質的本質。物質的本質是什麼?
  • 如果達到光速你會看到的宇宙是什麼樣子
    因為你達到光速後,除了在你達到光速前那一刻鐘表的畫面能進入你的眼睛外,達到光速後鐘錶發出的光是不可能再進入你的眼睛裡的,它會永遠停在你眼睛的前方,所以你什麼都看不見。我們接著想像,如果在你前方有一個星系,當你達到光速以後,根據運動的相對性,你前方的星系相對你也達到了光速,也就是說前方星系裡原子中的質子會變成γ射線,電子會變成X射線(這點大家可以根據質能關係去換算一下就可以了),所以你達到光速以後原來宇宙中的物質相對你而言變成了光速的能量(電磁波)。
  • 人類能不能利用黑洞達到光速?
    回答:有質量的物體是無法加速到光速的,因為這需要無窮大的能量。如果我們把這個問題改為,人類能否利用黑洞達到接近光速的速度?那麼答案是:能。  首先,如果一艘飛船一頭扎向黑洞,那麼當飛船接近黑洞表面(視界)的時候,它的重力勢能就完全轉換為動能了,此時它的速度就接近光速了。但我想這不是我們希望看到的,因為即使飛船和太空人沒有被黑洞的潮汐力撕碎,飛船進入黑洞之後也會一頭扎向黑洞中心的奇點,非常悲壯地結束整個故事。  那麼有沒有一種方法可以既利用黑洞把飛船加速到接近光速,又不用掉進黑洞,或者困在黑洞周圍呢?
  • 質量為10克的鐵球無限接近光速,如何擊碎地球?愛因斯坦:小意思
    因此要解釋為什麼「秤上有示數的物質」無法達到光速,為什麼光速會不變,為什麼地球宇宙會被10g的鐵球會滅掉就要回到物質的本質。物質的本質是什麼?物質有什麼構成的物質的質量哪來的質量本質到底是什麼簡單來說,從宏觀的層面,你此刻手裡拿的手機無論是超薄的、還是全面屏的都具有一定的質量,不帶殼的摸著挺燙手,說明它向外釋放著能量(熱輻射)。
  • 光速能夠被超越嗎?超光速讓時光倒流能實現嗎?
    愛因斯坦的狹義相對論告訴我們,光速是宇宙中物質速度的上限,質能轉換方程也清晰地顯示出,沒有什麼帶質量的物體其速度可以達到或者超過光速。這也造就了光速成為宇宙速度的霸主。但是,光速其實是可以被超越的。眾所周知,光速大約是每秒30萬公裡。
  • 為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
    那麼,有朋友不禁要問了,為什麼光速不是每秒35萬公裡、40萬公裡,只能是30萬公裡每秒,是什麼限制了光速呢?在16世紀之前,人們對於光速的認知,還普遍停留在它是瞬時的概念,認為無論多遠的距離,光線都可以立即到達,也就是說那時候的人們以為光速是無窮大。
  • 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?
    沒有靜止質量的物質以光速運行,比如光子,又比如電磁波。光速就是宇宙中最快的速度。而擁有靜止質量的物質,不論質量大小,都無法達到光速。只要通過質能方程進行簡單的計算就可以切身領略其中的緣由。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。
  • 如果手電筒發出的光線,以光速飛行,能到達宇宙邊緣嗎?
    自我們上學後,才逐步了解到光速到底是什麼,它是宇宙中最快的速度,當我們打開手電筒的瞬間,照向天空後,這束光將會以最快的速度在太空中飛行,很多人都感到疑問,那麼這個速度會不會是光速呢?如果真是這樣的速度,有沒有機會達到宇宙的邊緣呢?科學家對此也經過了研究,對光電效應頗有了解的人都知道。如果手電筒發出的光線,以光速飛行,能到達宇宙邊緣嗎?
  • 是誰把光速限定在每秒30萬公裡這個框框內的,今後還有變化嗎?
    網絡上常常出現一些這樣的問題,為什麼光速是一個整數呢?是什麼人把光速限定在這樣一個範圍呢?諸如此類的問題時空通訊過去多有闡述,但還有不少人有這些疑惑。最近就有位網友提出:光速為何被限定為30萬公裡每秒?好像光速是人為確定下來的,要它多快就是多快似的。這其實還是對世界認識的方法問題,他們把客觀世界和人類對客觀世界的主觀認識混為一談了。
  • 旅行者號表明:人類達到光速也很難離開太陽系,我們被困住了?
    但是人類自身的腳步在太空中並沒有走多遠,最多達到了月球,有38萬公裡。因為月球是地球的一顆衛星,離地球最近。但是在地球之外還有更多的行星以及太陽系空間。上世紀的70年代初,NASA發射了兩顆深空探測器,分別是先鋒10號和先鋒11號,這兩顆探測器分別拜訪了木星和土星及其周圍的空間和衛星。