美文网首页小说,科幻现实理想历史 现实 未来
站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

作者: 奥秘365 | 来源:发表于2019-02-14 09:48 被阅读68次

首先说结论,根据相对论及实验观测结果,光速不可超越,也不可叠加。在不同的参考系中,光速不变。

如果以常识来看,是“在地面作为参考系,题主假设的情况,你的速度等于飞船相对于观察者的速度加上你相对于飞船的速度”,但这生活中的常识,其实是错误的。为什么呢?要理解这部分内容,需要对相关理论做详细说明。

站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

洛伦兹变换

洛伦兹变换的公式是v' = (v + u) / (1 + uv/c^2),其中c是光速,大约30万公里每秒,^2表示“平方”。

当u和v跟光速相比很小时,uv/c^2接近于0,分母1 + uv/c^2接近于1,这时v'基本上就是v + u,意思就是当飞船的速度很低时,以飞船外作为参考系,所观察到的你的速度就是你的跑步速度+飞船的飞行速度,这种情况叫伽利略变换。

但是,当u或者v跟光速可以相比时,情况就不同了,这时你就要严肃对待这个1 + uv/c^2的修正因子了。

站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

如果u和v都小于c,v'必然也小于c。也就是说,希望通过运动叠加的方式达到光速,是不可能的。而按题主假设的情况。这时u= c,你以为v' = v + c,但洛伦兹变换的结果是什么呢?是v' = (v + c) / (1 +v/c)。这个式子化简以后是什么?就是c啊!

所以你的速度仍然是光速!

你以为会是光速加上v,但v这部分刚好完全被洛伦兹变换相对于伽利略变换的修正吃掉了,剩下的仍然是光速。

总之,无论你怎么换参照系,光速总是那么多,既不会更高,也不会更低。这正是相对论的基本原理之一,叫做“光速不变性”。

如果我们在飞船上跑步,会看到什么场景

站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

在飞船参照系上观察,你会发现,光的轨迹发生了变化,你后面的恒星发生了移动,逐渐向你前进的方向移动,飞船越接近c,你前方的恒星越密集,仿佛时空发生了扭曲,而且,你看到的光子的速度依然是c。

另外再说说光速不可超越

根据相对论,飞船这种“静质量”不为零的物体是不可能达到光速的,只有光这种“静质量”为零的物体才会以光速运动。

以上是我对问题“站在一个以光速飞行的飞船上跑步,相对来说,速度会比光速快吗?”的回答,欢迎大家在评论中与我交流讨论。

相关文章

  • 站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

    首先说结论,根据相对论及实验观测结果,光速不可超越,也不可叠加。在不同的参考系中,光速不变。 如果以常识来看,是“...

  • 光速飞船来得及避开太空中的障碍物吗?

    根据现有的实现了超光速或者光速飞行的理论,是无需考虑避开太空中的障碍物的。以下做详细说明。 首先,光速飞行本身就是...

  • 意识能直接作用于物质吗

    目前,人类已知的最快速度是光速,在科学家眼里,光速是不可超越的速度。爱因斯坦说道:如果某个物体的速度达到光速,那么...

  • 第六章:阿波罗星球人的到来

    这时宇宙中有一艘宇宙太空船,正从阿波罗星球以五十倍光速的速度,向蓝星快速的疾速飞行而来。 太空船上坐着四个阿波罗星...

  • 思维的速度比光速快

    时间不停的转,我的时间是否是你的时间。时间在哪里,我们似乎不去问这个问题。时间是否总在前方,是不是也会交织扭曲,否...

  • 【超光速飞行】

    时间一到,事情就变了。 究竟是时间变,还是事情变? 我前往五千光年之外走一圈, 来回只花了不到两秒钟。 地球已变成...

  • 超光速飞行

    最近看了电影《超光速飞行》,影片讲诉人类掌握研制出超光速飞行的太空船,却意外被外星文明捕获的故事。 《三体》中关于...

  • 为什么物体的速度无法超过光速?光又为什么能达到光速?

    在上一篇文章 《两艘飞船接近光速相对飞行,它们的相对速度会超过光速么?》 这个问题是搞清楚了,但是没想到有些读者对...

  • 年龄137亿的宇宙半径为何为450亿光年!?

    科学家们通过大量的观察证实,宇宙扩张速度是非常快的,其速度远超光速。很多人觉得宇宙大爆炸以后超过光速膨胀这个事实是...

  • 2018-03-15解决问题的起点

    据说,爱因斯坦能发现相对论,是从一个思维实验开始的,他从小就在思考如果自己坐在一艘以光速飞行的飞船上,回头看地球上...

网友评论

    本文标题:站在一个以光速飞行的飞船上跑步,速度会比光速快吗?

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/xqsseqtx.html