石秀芝
提出這個問題的人,是要找到一個超光速的方法,但這個方法是不現實的。要實現超光速是有辦法的。因為光是電磁波,光速就是電磁波的速度。用電磁力推的方法只能把物體加速到接近光速。因為速度接近時推力變得很小,要用極長時間才能提高一點兒速度,速度相等時就失去推力。所以用推的方法不能把物體加速到光速。但是用吸引的方法就不同了,可以把有質量的物體加速到超過光速,自由落體先是加速到接近光速,然後受引力作用瞬間超過光速。把環形質子加速器,有一部分建在深井裡,加速到接近光速的質子掉進深井。受到引力作用瞬間就超過光速了。
cx1944
你都這麼假設了,還不超光速顯然對不起你啊。平常一步也就不到一秒鐘,不到一秒鐘的時間走了一個天文單位(地球到太陽間的平均距離,約1.5億公里),原本太陽光光速需要約八分二十秒鐘,你這隻需要0.5秒,快了整整1000倍。
當然了,你的這種想象是幻想,怎麼可能有這麼大的生物,在已知的宇宙中一定不可能,注意是一定!
為什麼?
這麼大體型的生物質量得是太陽質量的幾百倍了吧,我看可能還不止,我們假設那樣的生物與人體組成類似,那麼其密度大概都在1g/cm^3左右,這樣的密度與太陽相仿(比太陽略低一些),輕飄飄走出一步達1.5億公里,那麼他的腿長估計也在1.5億公里左右,還要略長一些,這一條腿得相當於多少顆太陽啊,何況還有水桶腰、大腦袋呢,怎麼著也得上千個太陽質量。
這樣的質量不坍縮成黑洞才怪呢?已知宇宙中不允許這麼牛的存在,他在自身重力的影響下自然的會越縮越小,不會兩條腿、兩條胳膊這樣的層次分明。
簡而言之,這就是在做夢。
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科學船塢
一步能夠走一個天文單位,還只要0.5秒一步?
我們來大致估算一下這樣的巨人有多高大?它的兩腿長度之和至少也得1.5個天文單位,也就是一條腿得0.75個天文單位,頭部到大腿的距離差不多也得一個天文單位。神經傳遞信號的速度大約是每小時250千米左右。要誇這一步,光發出命令到執行也得2.4萬多天,怎麼趕得上光的傳播速度?
還有民科最喜歡舉的例子:一根足夠長的棍子,只要舞動它一下,另一頭的速度就會大於光速。這比巨人的例子高明多了。
無論是舞動棍子也好,邁腿走路也好,都是需要傳遞力的,力的傳遞是通過機械波來傳遞的。而機械波傳遞的速度只有區區每秒幾百米,這遠低於光速。
狹義相對論告訴我們,有靜止質量的物體在加速後質量會增大,越接近光速,質量增加的程度就越大。達到光速後,質量會變得無窮大。因為沒有無窮大的能量來加速物體,所以就不可能使有靜止質量的物體達到光速。
狹義相對論是根據光速不變與狹義相對性原理(在所有慣性系中,物理定律有相同的表達形式)的假設推導出來的。真空中的光速是信息傳遞的最快速度,這是相對論相對論的基本推論,而無數實驗已經證明了相對論的正確性。任何挑戰這一設定的行為都是愚蠢的。
講科學堂
先回憶一下電影《黑衣人》最後的一個片段:鏡頭從一輛轎車開始拉遠,離開地球、太陽系、銀河系、本星系群……最後離開我們的宇宙,我們宇宙呈現為一個玻璃球狀,在巨大生物的指間成為了一個玩具彈珠,而巨大生物的袋子裡還有很多這樣的彈珠。
現在我們思考一下,為什麼在我們看來只有少部分體積有星體,大部分體積都空空的宇宙,在巨大的生物手裡會是一個硬硬的玻璃球,還可以彈?
如果考慮到我們的宇宙最高速度是光速,這就可以理解了:巨大生物手裡的玻璃球-我們的宇宙,可能是幾百億光年的大小,按照我們宇宙的規則,那個巨大生物如果想用手觸摸某個星球,它的手指需要在我們的宇宙空間中穿越幾億光年的距離,如果不打破我們宇宙的規則的話,那就是至少需要幾億年的時間,因此在巨大生物看來,我們的宇宙是非常的粘稠的,比我們自己玩的真正的玻璃球要粘稠的多(我們的玻璃本質上是粘稠度非常大的膠體)。
如果巨大生物沒那麼多的耐心,想要短時間內觸摸到某個星球怎麼辦?把玻璃球(我們的宇宙)砸開,這種暴力行為對我們來說就是宇宙破碎了…
因此,在我們的宇宙空間內,最高速度就是光速,如果想要超越光速,那就意味著破開空間,至於我們的宇宙能不能承受這樣的破損……你我不知,天地也不知……
任我躺
先按題主的假設分析
題主給出的已知是人走一步需要0.5秒!日地距離距離約1.5億公里!巨人一步走過,那巨人得行進速度是3億公里每秒!而光的行進速度是也就30萬公里每秒!這速度差幾個數量級!光不僅追不上巨人!而巨人坐下來抽根菸也不見得光能趕上!
而這樣的巨人是不存在的!能達到這樣速度估計要比太陽系都大很多吧!而且它跨一步出去估計巨大的能量都能讓自己散架!
按題主的假設是比光速快!科學就是猜想嘛!!!
量子科學論
愛因斯坦的相對論中提到,世界上不存在任何能夠超過光速的物體。所以,只要相對論沒有被推翻,不管什麼物體,其質量如何,密度如何,其速度是遠遠達不到光速的,更別說會超越光速了,顯然沒太可能。
但是既然題主提出了這個問題,我們可以來假設一下。太陽到地球的平均距離大約為1.5億千米,而光速大約為每秒30萬千米,所以太陽光到地球大約就需要8分鐘左右。人走一步大約要0.5秒,如果有個巨大生物走一步的距離相當於日地距離,也就是1.5億千米的話,我們按人邁出一步的時間計算,這個巨大生物的速度就是每秒3億千米,這明顯大於光速啊,可實際上是這樣嗎?
顯然不可能。愛因斯坦的相對論中說,一個物體速度越大,其質量也會越大,如果想要接近光速,其質量就會接近無窮大。而我們知道,這種情況根本不可能存在的,除非相對論被推翻。
歸根到底,一切也都是假想罷了,現實中也不可能存在這樣無窮大的生物的。接近光速都那麼困難,更別想可以超過光速了。
個人淺見,歡迎指正!
時間史
先給出答案:不可能超光速。
這樣類似的問題已經有很多了,本質上就是對光速不可超越認識不足造成的。
如果真有一個巨人走一步相當於日地距離,那麼不管這個巨人是什麼材料構成的,一步跨過的時間不會少於8分鐘,從而使得光速不被超越。為什麼?
先舉個通俗的例子:蜜蜂每秒翅膀振動可達300次左右,老鷹的翅膀每秒大概1-2次左右,無論如何不可能像蜜蜂翅膀這麼快,普遍上越是大的物體行動越是慢,當然,你一定要讓大的物體運動的快也不是不可能,但需要成倍的能量推動。
同理,如此大的巨人在邁步的時候,動作將及其緩慢,如果要加快邁步的速度,將需要更大的能量,並且,根據質能方程知道,物體速度更快將使得動質量增加,從而加速變得更加困難,事實是,當巨人邁步的速度極度接近光速的時候,例如光速的99.99%,那麼巨人腿的動質量將接近無限大,需要接近無限大的能量才能使得邁步加速,顯然,不可能存在無限大的能量,這將導致光速不可超越。
另外,絕對剛體的不存在,也將導致光速不可超越,但超光速現象在宇宙中是存在的,例如距離地球460億光年以外的空間相對於我們的空間膨脹速度、第三者看兩束以相反方向運動的光線的相對速度等,都是超光速的,但並不違反愛因斯坦狹義相對論,所謂光速不可超越有個前提,就是信息傳遞不可超越光速,而巨人邁步存在信息傳遞。
人擇原理
有人說太陽光到地球需約8分鐘,人走一步大概要0.5秒,若有個巨大生物走一步距離相當於日地距離,你覺得是否會超光速,你怎麼看?
如果忽略各種因素僅僅從最理想的角度來考慮的話,那麼這個人在宇宙中奔跑,僅從計算的角度超過光速看起來是肯定的,但事實上即使真存在這樣的人在宇宙中甚至都跑不起來,因為要讓一個人跑起來必須有支撐,用多大一個界面來支撐他呢?總不能在空無一物的宇宙中原地踏步吧!
一、是否存在這樣龐大的個體
忽略天體運動的影響的話,我們可以認為物體在宇宙中受力是處於平衡狀態的,那麼隨著天體質量的增加,引力逐漸會克服物體的剛性而趨向於球形,這就是我們看到的恆星、行星甚至衛星和矮行星,都是球形或者大致球形,只有質量不夠大的小行星才會出現不規則形狀!
這是太陽系裡的岩石質行星和衛星列表,基本形狀都是球形,即使非球形也是因為地球自轉引起的離心力效應!
這是太陽系中矮行星的形狀,是否有發現妊神星這個奇葩的卵形,其實這是有它極高的自轉速度導致的離心力造成的(0.16天/自轉一週),但遵循球形的基本原則!
但尺寸更小的小行星就各顯神通了,土豆狀有、鑽石狀也有,長條雪茄狀也很正常!因為它們的質量還未達到引力克服剛體成為流體在宇宙中的理想球形!
當然您可能認為那些天體的強度不夠,那麼即使宇宙中強度與硬度最高的中子星它依然是一個球體!簡單的說,假如有一個生物可以無限長大,那麼它最有可能長成的形狀就是一個球體,繼續生長它成為一顆內部聚變氫元素的球,繼續長則會長成白矮星、中子星和黑洞!根本就長不出腳來!
二、是否有人龐大的平面來支撐呢?
同理,一個太過龐大的平面會在自身重力的作用下捲曲起來成為一個實心球體,那麼即使真有這樣的個體,它的雙腳又能依靠哪來的摩擦力前進呢?放個屁產生反推作用?還是踩著各大行星前進呢?這麼大的個體,行星不過是顆玻璃彈珠都不如了吧,還能借力?
因此從理論上來看,這樣的人既不可能存在,也不可能奔跑,更不要談超過光速了!
星辰大海路上的種花家
這個生物再怎麼巨大,他一步和超不了光速。
人走一步0.5秒沒錯,但是如果換成一個一步可以走一個日地距離的巨型生物,他的一步根本無法再保持0.5秒了。這樣這個生物也根本超不了光速。
我們可以做個計算,算一下這個生物走一個日地距離的步伐需要多少時間:
以人為類比,一個170cm的人一步大概是0.5米,正常情況下一步需要0.5秒。如果是跑步情況下,百米最快收約10秒。換算下來就是一步大概需要0.05秒。所以一個正常人,正常走一步需要的時間大概就是0.05s-0.5s之間。而神經反應速度和神經線路長度程正比,所以一個人越高,理論上反射弧越長,反應速度越慢。當然了,我們人類身高差別太小,所以反應速度差別基本可以忽略。
但是對於一個一步有一個日地距離的巨人來說,這個延遲就不可忽略了。按照人的身高步伐比,該巨型生物得有3.4個日地距離,是人類高度的3*10^11倍。那麼他的反應時間也比人類慢這麼多倍。所以人類只需0.5-0.05秒走一步,此巨型生物則需要4743-474.3年才能走完。這麼算下來,此巨型生物的速度0.17~1.7米/秒,也就比我們快一點點而已,根本沒有超過光速。
另外,身高3.4倍日地距離的生命體,得吃多少東西才能夠生存下來啊。所以宇宙中也不可能有如此巨大生物。
科學探秘頻道
如果完全按照題目中假設條件在茫茫宇宙中有這樣一個巨大生物一步可以邁一個天文單位,而每步只需要0.5秒,那麼必然是超光速了,並且達到了光速的960倍。
但是這種假設是完全沒有意義的,按照我們人類來比較我們一步可以邁65cm左右,身高可以按照低一點175cm來類比。這個巨人一步可以邁一個天文單位,那麼這個巨人的高將達到2.7個天文單位(4億公里),現在宇宙中已知的體積最大恆星盾牌座UY直徑達到了16個天文單位。而質量卻僅僅只有太陽的三十多倍,最終經超新星爆炸將變成黑洞。
那麼如果有這樣一個人必然是內部發生著核聚變以抵抗自身的引力塌陷作用,渾身上下在冒火發光。
圖:用“火男”來類比一下
那麼這個巨人行動必然是極其緩慢的,按照愛因斯坦的相對論有靜止質量的物體速度達不到光速,那麼它這一條腿的邁行速度必然是小於光速,一步的時間會大於八分半鐘。
這些都沒有考慮它的能量來源問題,人類靠著身體攝取的糖分供給細胞能量,那麼幾個天文大的巨人能量來源就是非常大的問題,可能一天就需要消耗一個太陽的能量,同時也並不會有這樣大的天體去給它當作支撐,它只能是在浩瀚無垠的宇宙中漂浮著。
並且這樣的大物體必然會在引力作用下最終表現出球形而非人形,像太陽系內大的天體都是球形,越小的天體形狀將各異如各個小行星。超光速並非不允許存在,量子糾纏和宇宙膨脹速度都是超光速的,但是隻是它們既沒有涉及到靜止質量又不會傳遞信息,所以不違反愛因斯坦的相對論。