如果一艘宇宙飛船以光速前進,打開大燈的話,會照亮前方的路嗎?

兜子同學

在回答這個問題之前,咱們先來了解一下愛因斯坦的狹義相對論的“光速不變原理”,這個原理準確的闡釋是:光在真空中的速度相對於任何慣性系是不變的,不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變,換句話說真空中的光速對於以任何速度運動的觀察者來說都是相同的。狹義相對論認為宇宙中任何物體的運動速度不能超過光速。這是對任何慣性系運動速度的限制。所以目前的認知水平和技術水平,是製造不出光速飛船的,因為物體質量的膨脹效應會使接近光速的飛船的質量趨向於無窮大。既使製造出來,以這麼大質量光速運動的物體在太空中即使碰上一粒塵埃也灰飛湮滅。



愛因斯坦說他青年時常常想一個問題:人如果和光速一樣快會怎樣?會發生什麼?……後來他創立了相對論,成為世紀偉人,咱們今天這個問題有點類似,咱們下面來做一番討論。我認為達到光速和追上光是兩個概念,任何物體你既使達到光速,甚至超越光速,但永遠也追不上光。光對於任何速度的參考系都是光速。我曾經說過光速應該叫“介速”,它與介質時空特性有關,光在介質時空的傳播是光觸發了介質時空本身的特性,而時空還具有相對性,使得這個時空特性對於任何參考系都是不變的。

題主作了假設,說“如果”飛船以光速前進(這裡當然是勻速了),這個假設已經達到了光速限制極限,那我們也不妨用狹義相對論的上限來解釋:即使飛船以光速前進,飛船發出的光(光的傳播與光源的運動狀態無關)對於飛船來說仍然是光速。所以宇宙飛船以光速前進,如果前面有路面,打開大燈照明肯定能照亮前方的路。這是事實。


但飛船裡的人卻未必看到,這有兩種情形。第一種情形,按理講這麼快的飛船肯定是在太空,不會在地面,太空沒有空氣沒有地面,光發出後沒有任何物體來反射光,所以你根本看不到。第二種情形,即便真存在一個路面反射光,飛船相對於路面是光速,那會什麼情形呢?由於光射到人的眼睛再加上大腦的反應是需要時間的,還產生“視覺暫留”現象,大概有0.1――0.4秒時間,這段時間光已經在路面上移動了3萬――12萬公里了,所以人眼看到的光有延遲,並不是當前的光,後面的光在大腦中留下的影像覆蓋前面的光影像,飛船速度太快了,結果眼睛什麼也看不到了,也許是淡淡的白濛濛。

而路面等周圍物體空間會產生相對論膨脹效應。觀察高速運動的物體時,物體的形狀會發生扭曲,隨著速度的加快,你還能看到物體的側面。
周圍物質相對於飛船也是光速,所以飛船中的人觀察周圍物質就變成了上圖的情形,當然這是為了表達清楚而用白天來表示,並加以誇大清晰。

實際上如果周圍是真空,根據相對性原理,根本不能確定飛船的狀態是光速還是靜止。飛船打開大燈照明就象靜止在地球上的探照燈射向空中一樣,如果空氣中沒有雜質,將什麼也看不到。



總之,如果一艘宇宙飛船以光速前進,打開大燈照明的話,如果前方有物體的話,會把前方照亮,如果前方沒有物體的話,將不會照亮前方。而飛船中的人不管是哪種情形,都將看不到。


物原愛牛毛1

這個問題不能準確回答,如果誰說能,必定是個狂妄無知的人。因為到目前為止,人類還沒有認知能力做出光速飛船,不能做這個實驗,也不能做模擬實驗。凡未經實證的答案,都不能稱之為科學。只能思考或推理這個問題,或可叫潛科學。

生活經驗告訴我們,當我們乘坐火車時,我們在車廂裡運動,向前拋物,向後拋物,都與在房間裡面沒有不同。但事實上,在火車裡向前拋物的速度,一定要加上火車前進的速度。同樣的道理,航空母艦可以達到50公里的時速,航母上的飛機跑道約300米,飛機在300米內加速,或許達不到起飛的速度,但加上航母的速度,就可以升空了。所以,航母要放飛艦載機,必先逆風全速航行,助飛機起飛“一臂之力”。同理,飛機降落時,也須逆風從後方追上航母,降落在全速前行的甲板上。

但是,這是在時速較低條件下的情況。如果速度達到較高的時候,情況就變了。已知,超音速飛機達到音速時,會有音障Sond Barrer和音爆Sound Boom 。也就是說,後面的聲波追上前面的聲波時,迎面受阻,產生了阻壓,但又突破障礙,超前而行。視覺上,可以看見超音速飛機前端的音爆雲。這個超過音速的聲音是有一定的破壞力的,但它在空氣介質中,傳播速度會迅速衰減,其速度不能簡單地將飛機速度加聲波的速度。順便說到,這一現象揭示了唯物主義的一個方法論:量變產生質變。

有了這種聲學動能的模式和經驗,我們才可以用推理之法,推導超光速飛船上發光,會是怎樣的情形。簡言之:也會有閃耀的光爆,也會將光加速為超光速光,會照亮前方。但也會哀減,在較短距離內回覆光速。事實上,恆星在宇宙空間的運行速度很快,但卻不能大範圍改變光速30萬公里/秒的基本速率。

聲波與光波都必須在介質中傳播,同時,又會滯阻和消耗其能量。故有開普勒三大定理。在地球環境中,聲波通常以空氣為介質,湝水艇上的聲納,則以海水為介質。光在太空中傳播,也是有介質的。這個介質是什麼呢?雖然目前還不知道這個介質是何物質,不知道其物理化學特性,但天文學的觀象早已確定了它的普遍存在。中世紀時,人們稱之為“以太“,現在叫暗物質。


用戶5999942904

不會的,因為根據相對論,時間靜止了,光速和飛船又一樣快,那麼這團光包圍在飛船周圍。所以你看到這樣的UFO,那是真的外星人👽飛船


癲濟哥

一個方面,可能在大家感覺來說,光在國際公認值為 c=299792458米/秒,倘若一艘飛船以光速飛行,那它打開大燈,燈光的速度和飛船的速度一樣,因此大燈的燈光似乎在打開的一瞬間就是和飛船平行飛行的,那麼燈光肯定照不亮前方的路。如果按照愛因斯坦的相對論:任何物質的速度不能夠超過光速,按照公式,一旦速度超過光速,則質量變得無限大。因此如果光本身的速度也不能夠超過這個速度的話,那麼上述的猜想是正確的,就是大燈的光和飛船平行前行,無法照亮前行的路。

但另外一方面,這個理論是根據公式計算出來的,因此實際情況到底如何還無從知曉,因為目前所知的最快速度就是光速,也許在未來的某一天,我們會有其他的發現和理論來打破現有的規則。之所以解釋這麼多是因為:飛船的速度本身就是光速,而大燈的光線是從飛船本身出發以光速飛行,那麼燈光本身相對於飛船的速度就是光速,也就是參照於其他物體,飛船的燈光以兩倍光速前進,如果這種猜想是正確的話,那麼飛船的燈光是可以照亮前方的路的。


小梅的車友圈

一、用事實說話、我有一個大家熟知的比方、

當一艘前進的船舶、它的速度正好是和平時水波的速度是一樣時、你認為船前還有水波嗎?假定有、那也就等於你己經承認了、船前水波是其它周圍水波的二倍、那麼、我們再問、船前二倍於周圍水波的形狀會是怎樣的疊加狀態、或干涉狀態呢?如果誰說他見過、我扣了他的眼珠子!

二、理解要從根子上解決問題、光子沒有速度!

大凡我們一提起光速、腦子裡就想的是宏觀物體運動的速度!把光子當成了物體、把三十萬公里當成了光子的運動距離、大錯特錯、就象我們平常所說、電流的速度就是光速一樣、實際上電子的速度都在低速的秒米級別上!光子的行為一開始就是一個莫能兩可的說法、光子到底是什麼、我們不知道!虛空中到底是什麼我們也不知道!有人猜是以太物質、但拿不出證具、早年間愛因斯坦就曾設想過、假定有人可以以光速飛行、它伸手抓一把周圍的物質看看是什麼、到了今天、我們斗膽的回答:是以太!我們的光子是通過對以太的激化而傳插的、光子幾乎沒有動!所以說、飛船前面的大燈根本就沒亮過!謝謝各位看笑話、以笑了之為好!


上帝從不胡弄人

我不是科學家,也不具有高學歷,但我很想回答這個問題。以前我自己,包括很多網友在悟空問答中回答問題,都會說根據某某大科學家的什麼理論,然後再怎麼怎麼樣,其實這樣回答問題已經給自己帶上了枷鎖框架的侷限性,我們試想,由於愛因斯坦的相對論太超前,當某一天科學發現了他的侷限性和錯誤,那會遭成怎樣的結果。我現在拋開大科學家的理論用自己的想象回答這個問題,先說光是什麼?我認為光是速度的產物,而且是有條件下速度的產物,電子接受了能量,產生了更高速的運動,得到一定的速度而釋放能量,才產生了光。但並不是說其他宏觀物質達到光速後就會產生光,因為宏觀物質受能情況與原子內部受能情況是不同的,所以光速不變是有條件的。一般物質的運動速度是慣性速度加加力速虔,慣性速度是要參照物的,是相對而言的,在光速運動的飛船上,所有的物質都具有慣性光速度,但他們相對來說是靜止的,。當開燈後,產生的光是相對靜止飛船後產生的光,完全可以照亮前面的了。至於還有第三方相對觀察者,感覺是怎樣。暫不討論了


手機用戶5809832755

如果宇宙間有光媒介質,它可以照亮前方的路。會不會因為飛船作光速前行,導致飛船上的燈光只能呆在燈泡裡?不會。比方說吧,一架與子彈飛行速度相等的飛機,後面的槍手能否槍擊前面的人?可以,一槍斃命。這就是我發明的“搭乘理論”,不論飛船多快,你可以在飛船內以步行的速度超過飛船速度本身。在飛馳的火車廂頂,火車比人跑的快多了,但電影中常有這樣的鏡頭,特工在車廂頂往前飛奔,特工的速度已經比火車的速度更快!這是因為特工搭乘了火車,火車速度相對與特工而言,速度為零。特工只要往前跑,就比火車快。


一枝梨花wjh3000

不想展開來論述,不知道為什麼樓下的回答不考慮尺縮效應,事實上,光速是時空的內稟性質,如果飛船以光速前進,對於飛船而言,空間距離已經不存在了,非得說距離的話,那就是為零。又何來照亮前方的路?又何來那麼多的推論?

這個問題其實不存在,當然,如果一定要讓這個問題成立,只有設一個前提:光速不變原理不成立,而且光速也不是我們宇宙的最高速度。那麼,打開大燈,當然會照亮前方的路。

所以,對於光速飛船而言,即不存在時間也不存在距離,更不存在看到看不到的問題,科幻片裡的光速飛船特效只是為了追求效果而已。


人擇原理

簡單的答案:不會!

因為宇宙飛船達到超光速,放出的光和宇宙飛船同步。

這個問題有點不合理,因為愛因斯坦的理論是不可能達到光速。

因為速度越快,質量越大。質量越大了,推動的力就越大。一個有質量的物體到光速質量就會達到無窮大了,質量無窮大,推動力就得無窮大,所以達不到光速。

關注我哦⊙∀⊙!


維幾百科

在愛因斯坦的相對論中,光速在任何慣性系中都是相同的C,但時空在不同的慣性系中是不相同的。一艘宇宙飛船以光速前進,如果觀察者是在宇宙飛船上,看到的是和我們平時看到的一樣,光是以光速向前照亮前進的道路。如果觀察者是在地球上,看到的情況是光無法照亮宇宙飛船前面的道路。時間在兩個不同的慣性系中是不同的,所以觀察者在不同的慣性系中會有不同的結論!


分享到:


相關文章: