作者xiaoa (不事生產)
看板ask-why
標題Re: [請益] 有沒有人可以回答光速的問題 ?
時間Mon Oct 13 23:31:06 2014
※ 引述《Sevorlaga (【斯佛拉加】。)》之銘言：
: 我所知道的觀念 光是這個物質世界裡面最快的物質 (?)
: 那我很好奇的是 為什麼理論上可以到達光速 但不能到達 頂多接近 ......
: 所以如果光速的速度是 X km/Hr 那麼在0.999999999999999X km/Hr時
: 與1.0000000000000001X km/Hr 之間 有沒有什麼翻天覆地的轉變
: 況且 1.0000000000000001X km/Hr這樣的狀態 以物理的角度物理,理論上能存在嗎 ?
: 有沒有比較簡單一點 比較充分一點的光速的中文論述的網站 介紹一下好嗎 ?
: 非常感謝 !!!
基本上這是相對論(觀察者角度)的問題
假設有三個人, ABC
B靜止,
A 以相對 B 0.99c的速度 往左去,
C 以相對 B 0.99c的速度 往右去
請問 A 是以多快的速度相對 C 離去?
1.98c? 超過光速?
答案是不會超越光速,
A只會是以更接近光速的速度, 離C而去
基本上, 你只不過是 "
不可能看到一個物體以超越光速的速度移動"
它的速度會轉換成時間和/或空間的壓縮(甚至是質量的膨脹)
如果A 在地球, B 以近光速往 Alpha Centauri飛去
A將消耗4.4年觀察B飛行到達Alpha Centauri
但在飛行過程中, A觀察到B是超級慢動作(近乎靜止)
B將發現, 地球到AlphaCentauri的路程, 沒有4.4光年這麼長, 而是近乎0距離
所以B將瞬間抵達AlphaCentauri
以上, 若你混合A和B的視角, 會覺得B似乎以超光速移動了
(用近乎0秒抵達本來為4.4光年遠的星球)
但做為實際的觀察者, A 或 B (或 任一位C), 都不會察覺到物體超光速移動
拉肚子回來繼續一小段
相對論還有一種解釋, 就是傳說中牛頓運動定律被修正的部分
你可查 動質量, 這也是有名的 E=mc^2 的由來
這解釋簡化來說就是, 物體以光速移動, 其質量將為無窮大
由於E=mc^2, 要將質量提升至無窮大(即光速移動), 將需要無窮大的能量 End
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.106.157.237
※ 文章網址: http://webptt.com/m.aspx?n=bbs/ask-why/M.1413214270.A.64B.html
※ 編輯: xiaoa (203.106.157.237), 10/14/2014 00:15:22
1F：推 Sevorlaga: 真誠感謝 ! 10/14 00:34
2F：→ Sevorlaga: 不過還在咀嚼中 看來有些觀念 以前學過 唸過物理..... 10/14 00:36
3F：→ Sevorlaga: 後來出社會還會常常想起 反覆思量 才發現自己不懂 10/14 00:36
4F：→ Sevorlaga: 即便當年考試 僥倖矇到分數 10/14 00:37
5F：→ Sevorlaga: 多年後 想這些以前自以為懂的問題 物理才會有趣 10/14 00:37
我也只是懂大概, 細節很多都忘了, 推導也不會了
只記得萬用的lorentz factor _ gamma = 1/sqrt(1 - v^2/c^2)
※ 編輯: xiaoa (203.106.157.237), 10/14/2014 02:16:08
6F：推 Sevorlaga: 就某參考點而言 難道沒有純2倍光速的移動物體嗎 ? 10/14 02:50
7F：→ buffalobill: 比如說你用雷射筆在月球上打一個紅點，然後手一甩 10/14 10:08
8F：→ buffalobill: 這個紅點的移動速度可以超過光速 10/14 10:08
9F：→ buffalobill: 但紅點並非物體不具質量就是了 10/14 10:09
10F：推 gamer: 樓上講的狀況不會超過光速。 10/14 22:58
11F：→ KanoLoa: 我一直卡在覺得應該是1.98c阿，沒道理小於1啊!(笨蛋) 10/15 00:31
12F：推 gamer: 兩人之間的相對速度要用勞倫斯轉換計算，就是上面那個式子 10/15 00:34
13F：→ gamer: 相對論的說法是當兩人行進的相對速度接近光速時，光到達對 10/15 00:35
14F：→ gamer: 方的眼中的時間會變慢(因為光速恆定)，所以兩人之間的相對 10/15 00:36
15F：→ gamer: 時間也會變慢(相對論中時間不是一個恆定的量)，因此從其中 10/15 00:37
16F：→ gamer: 一方觀測另一方的速度不會超過光速。 10/15 00:37
17F：→ gamer: 然後無限質量則是基於勞倫斯收縮來的，這其實是一個相對論 10/15 00:41
18F：→ gamer: 以前對光速理論的一個修正量(當時相信有一種介質叫以太)， 10/15 00:42
19F：→ gamer: 它是在說當物體速度接近光速時，觀測者會看到物體長度逐漸 10/15 00:44
20F：→ gamer: 縮短，到達光速時長度會為0，故密度(質量)會變成無限大，因 10/15 00:45
21F：→ KanoLoa: 謝謝。我可以理解從A的角度來看B時間會變慢。但如果以兩 10/15 00:45
22F：→ gamer: 此推論出物體不可能到達光速。 10/15 00:45
23F：→ KanoLoa: 人各到達個兩終點目的地之時間來做速度換算，可大於光速? 10/15 00:46
24F：推 gamer: 這之間的重點在於相對論中時間不是一個恆定的量這件事上 10/15 00:48
25F：→ KanoLoa: 一年後A在-0.99光年位置,B在0.99光年位置，位移/時間>1 10/15 00:48
一年後....
A和B還在以近光速移動, 所以他們互相觀察之間的移動距離, 不會超過一光年
若A和B要停在相距兩光年的位置, 他們的減速將會使時間得到"補償",
使得距離/時間無法大於光速
26F：→ gamer: 相對論與牛頓力學不同，時間也是視觀測者不同而會有所變化 10/15 00:49
27F：→ KanoLoa: 喔...那我應該是搞錯重點 10/15 00:49
28F：→ gamer: 的，因此對於任意一個觀測者而言，時間變慢這件事都會發生 10/15 00:49
29F：→ gamer: 所以不會有任何一個觀測者觀測到速度超過光速這件事。 10/15 00:50
30F：→ caseypie: 紅點可以超過光速 10/15 01:36
※ 編輯: xiaoa (1.9.100.116), 10/15/2014 03:28:40
31F：推 Ebergies: 紅點可以超過光速 10/16 22:59
32F：→ xiaoa: 恩.紅點可以超過光速 10/16 23:17
PS: 我只是跟著說而已喔, 紅點是無法超過光速的 :P
PS2: 更正紅點根本不會移動
※ 編輯: xiaoa (1.9.100.76), 10/18/2014 01:49:12
※ 編輯: xiaoa (1.9.100.76), 10/18/2014 01:51:04
33F：推 JimMorrison: 好深奧，看不懂，各位大大太強了 11/03 00:11