如果两个物体以0.4倍光速相向运动,相对速度是0.8倍光速吗?为什么?

鲁超


答:不是0.8倍光速,而是大约0.69倍光速,这是相对论中的基本算术题。


有些人无法接受相对论,但是这并不重要!

因为相对论是一个经严格检验的科学理论,无数实验和数据都支持相对论,而且当代科技中,有大部分成果都依赖于相对论,比如GPS、核能开发等等。



其中“光速不变原理”是相对论的基本假设之一,相对论的关键公式是洛伦兹变换,该变换指出:相对运动的物体,其速度的叠加满足洛伦兹变换:



那么,对于两个相对于地面,以0.4倍光速相向而行的物体,它们之间的相对速度是:

v=(0.4c+0.4c)/(1+0.4c*0.4c/c^2)≈0.69c;

即0.69倍光速,并非伽利略变换中的0.8倍光速。


其中原因,是相对论的时空观,不同于经典力学的时空观,在相对论中,时间和空间不是绝对的,会随着物体运动速度的改变而改变。

于是,我们常识中的速度叠加公式失效了,或者说只是洛伦兹变换在低速下的近似公式而已。



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如果连这种问题相对论都解释不了,那么爱因斯坦就白混了

我们平常计算相对速度就把两个速度简单的加在一起就行了,比如计算两辆车的相对速度就是让甲车速度加上乙车速度,求来的就是相对速度。


普通的,低速状态下的相对速度计算公式就是V=v1+v2,这是牛顿的经典力学中的内容适合于日常生活中绝大部分情况。

但是当物体一旦到了非常高的速度之后,牛顿时代的公式就不能再用了,因为牛顿力学只能解释和预测低速运动状态下的物体,如果物体达到了非常高的速度,那么再用牛顿力学就会出现很大的误差。

题主说问题是两个0.4c的物体的的相对速度,这就是明显的高速物体,所以得请出爱因斯坦才行

首先光速在任何参照系下的速度都是恒定的每秒30万公里,也就是说那怕两束光互相对冲,那么它们的相对速度也是光速,而不是所谓的二倍光速。


计算超高速物体的相对速度的时候用到的公式是爱因斯坦的相对论公式

V=(V1-V2)/[1-(V1V2/C^2)]

把0.4c的两个物体代进去就会发现最后的相对速度并不是0.8倍光速而是0.69倍光速。

总之光速在任何参照系下都是绝对不会改变的,同时光速不可被超越也是我们这个宇宙的基本规则


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答案是0. 8 C。证明如下:在某参照系中,设A从原点以速度0. 4 C向东运动,同时B以速度0. 4 C从原点向西运动。則在单位时间內,A向东运动了12万公里,B向西运动了12万公里,AB此时相距24万公里,即AB的相对速度为0.8c 。该证明与相对论无关。


晓风吹157


类似这样的问题已经被问过很多次了。其实简单想想就知道了,如果是如此简单的算术题,相对论早就被推翻了!

当物体以亚光速飞行时,所处的时间空间变化就比较明显,这时候的时间膨胀和尺缩效应就必须考虑进去,相对速度就不能用简单的加减法计算。

相对论中有几个重要公式(这里不再列举,可简单搜索下),其中一个就是相对速度的计算,如果两个物体以04倍光速相向飞行,根据相对论的相对速度公式,两个物体的相对速度并不是0.8倍光速,而是大约0.69倍光速!

相对论表明,无论两个物体的速度多快,它们之间的相对速度都不可能达到过超过光速,即使两物体以0.9倍光速相向飞行,它们的相对速度不会是1.8倍光速,仍会低于光速。

这一些都基于“光速不变原理”!光速在任何参照系下的速度都保持不变!

事实上,时间膨胀和尺缩效应在我们低速世界里也有效,只不过影响太不明显了,可以忽略不计!比如说,你我以5米每秒的速度相向奔跑,我们的相对速度是多少呢?

10米/秒?严格来说并不是!10米/秒只是近似值,只不过准确值与10米/秒相差太小了,如果我们非要计算准确值反而会给我们带来更多的麻烦!


宇宙探索


随着时间的推移,科学的进步,会发现爱因斯坦的理论也不一定就对。

他的能量转变成质量的学说其实是无异于神学。因为在目前的认知中,能量只是物质的一个属性。它是不可以单独存在的。这是无神论的科学依据。如果世上真有纯能量,那么你只要每天什么也不吃,只吃所谓的能量你就能成超人了。那你不是成神仙了吗?就这一点也足以说明,他的理论有漏洞。

其实我看所谓的速度极限,同飞机发展过程中遇到的速度极限是何其相似?当时飞机在空气中飞行没法子超越声音的速度。如今是物体在真空中飞行没法子超越光速。我们现在知道飞机是遇到了音障问题,说白了,就是飞机的速度要接近和突破空气弹性极限的问题。那么所谓的速度极限,就极有可能是个”光障”的问题。我们所知道的真空可能是真的不空。所谓的”真空”存在一个弹性极限问题。这样你在来理解一下什么叫引力波。


飞扬46644226


先说答案,你的题目本身是伪命题。物体的速度不能用光速来比较,因为光速是常数,任何有质量物质的速度与光速做比较无意义。

由于相对论将时间与空间当做等阶可互换的常量,导致光速常数被加上了一个(公里/秒)单位,而实际上这个常数是不能直接当做相对运算的,也就是说有质量物质具有0.4倍光速这种说法是有问题的,否则的话1秒/米的速度可以写作0.00000000333...倍光速。

光速目前测得值是30万公里/秒,狭义相对论中的光速不变原理阐述这个数值不会因为光源或者观测者的运动而被改变,哪怕光源以3万公里/秒的速度移动光仍然是30万公里/秒运动,甚至于观测者用同样的3万公里/秒的速度与光源相对移动的时候测量光的速度仍然是30万公里/秒。


焰火549


相对论的本质大概大家还没理解所以只会套用公式计算,相对论速度公式是为解决物质加速上限而提出的,和相对速度无关,所以相对速度是0.4+0.4等于0.8c他的物理意义是这两个物体通过0.8c的相干性可以通信。如果相对速度大于c则无法通信。


抽奖就得好名字


不是,在相对论中,速度的叠加公式不再是v=v1+v2,而是v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c^2),所以,根据你的提问代入应该是v=(0.4c+0.4c)/(1+0.4c*0.4c/c^2)=0.8c/1.16=0.69c(保留两位小数)


肾结石很结实


如果是这样来算的话,就不存在光速限制了,相对论是错误的了。原因之一是当一个物体高速运动时,它所处在的时间空间也在变化。简单来说,它相对于周围的物体的时间变慢了,空间拉长了。所以两个相对高速运动的物体,相对的速度不是简单的相加。


foreveryoung5


光速是可变的,取决于宇宙中能量密度!但能量变成物质时,光速也会变!


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