03.06 光速不能超过的含义是什么?

-独行俠_Fish-


光速不能被超越,不仅仅是种假设,而是被越来越多的科学实验所证实!……光速成为了宇宙最终无法超越的最大“速度值”,直接指向一个可能的原因:构成“光”的物质微粒就是宇宙的最小物质实体微粒!……如果情形真的如此,那么这些构成“光”的宇宙最小微粒物质一定具有两个基本属性特征:第一,不可再分割;第二,具有固有光速高速运动的游离散乱运动状态。……这也就能够解释为什么宇宙没有物体运动速度能够超越光速了。……世界所有物体都是由这些宇宙最小能量基本微粒按照一定的致密结构和运动规律组合而成。给一个物体不断加速度去接近“光速”,实际不是在不断增加物体“质量”,而是在不断提供“能量”去拆解物体的“基础微粒组合结构”。换句话说就是:当把一个物体加速到“光速”状态,这个物体就会被拆解成“光波”的宇宙微粒基础物质组合状态。这个物体会变成一束光,而不是“物体的形状等等各种宏观世界属性状态”了……


竹筒夫子的钢笔


这要从狭义相对论的两个基本原理说起:光速不变原理和相对性原理。

整个狭义相对论正是基于这两条基本原理建立起来的。爱因斯坦从被迈克尔逊·莫雷实验所证明的光速不变提出了光速在所有惯性参照系都是一样的光速不变原理。基于光速不变推导出的洛伦兹变换,提出了时间与空间的相对性,从而建立全新的时空观——相对时间、相对空间和绝对时空。而光速不可超越的根本性原因其实正在于此。狭义相对论描述的时空结构决定了它必然有一个速度上限,而这个速度上限已经被确定为光速,因此光速在狭义相对论时空里是不可超越的。(这方面论证我记得在另一篇关于光速为什么不变的问答里写过,有兴趣可以找来看看,好像是五月份还是六月份的)

而我在这里要说的是另一方面的,就是狭义相对论里的相对时间和相对质量导致的不能超光速。一方面由于越加速相对质量越大导致加速效率越来越低,另一方面由于相对时间越来越慢同样导致加速效率越来越低,所以无论如何,你不可能通过加速使一个低于光速运动的物体达到光速,既然都达不到,自然更不能超过了。


至于宇宙膨胀导致的“超光速”,那就是另一个故事了(◔◡◔)


星宇飘零2099


第一部分:狭义相对论的问题。

可信之一:若测量仪在高速运动,测量读数是相对测量值,要折换成绝对测量值。

良心警告:相对测量值只是一种参照系效应,纯属数学游戏的幻觉。

爱因斯坦借用洛伦兹的参照系变换因子:γ=1√(1-v²/c²),其中的v是作为参照系的测量仪的速度。例如,原子钟是作为参照系的测量仪。宇宙飞船原子钟读数为t',地球原子钟读数t,有如下关系:t'=γt。

设相对于绝对参照系的飞船速度v=0.1c,则其原子钟时间读数是:t'=γt=t/√(1-0.1²)=t/0.995=1.005t。比地球原子钟时间延长5‰。但是这只是参照系效应,绝对的地球原子钟时间t不会延长。

与此同时,飞船携带电子秤测量1kg标准砝码,其读数也会增重5‰,这还是参照系效应。当飞船返回地球,依然是绝对的1kg标准砝码。

那么,对于测量值,我们是选择绝对参照系的还是相对参照系的呢?读者自有答案。

再一举例。质子是极其稳定的粒子,其质量也是极其稳定的。现在有一台质子加速器,把质子加速到0.99c,若质子果真能携带一个原子钟,γ=1/√(1-0.99²)=2.27。原子钟时间读数t'=γt=2.27t,同时,质量增重到m'=2.27m。

这也是参照系效应,绝对真实的质子并未增重,只不过是它的动能很大而已,一旦这个动能完全发散了,质子就立即恢复到原初状态。

显然,所谓的钟慢尺缩质增效应纯属数学游戏,我们必须换算到绝对测量值t=t'/γ,我们只需考虑动能增量ΔEk=½m(Δv)²就行,不必大费周折。

可信之二:真空光速不变原理。

这也不是爱因斯坦的发现。真空光速来自麦克斯韦方程组的衍生公式:c=1/√(ε0μ0),其中,ε0是真空场的介电常数,μ0是真空场的磁导率常数,皆由实验测得。既然二者是常数,那么光速c就是不变的常数,这才是真正的光速不变原理。

特别提示:分析c=1/√(ε0μ0)这个公式,光速常数只是真空场的一个固有的特性参数,与电磁辐射或引力辐射毫无关系。

我的设想:根据量子场论的场量子逻辑,真空场含有大量的量子漩涡场(虚粒子),简称漩涡子,它们以光速自旋且无序震荡。

当漩涡子受到电磁振荡的激发,就会像一石激起千层浪一样,就会相互依次推涌,形成一圈圈的波阵面,这就是电磁波的传播机制,与机械波的传播机制,逻辑上完全一致。

试想,一个小小的萤火虫,以极小的细胞电池为代价就可以发射若有神助的光速,不是漩涡子固有自旋光速在作祟,那又是什么呢?

最大质疑:质能守恒方程E=mc²。

严重后果:质能方程,把质量与能量混为一谈,否定质量守恒定律。把动能与质增效应混为一谈,否定能量守恒定律。造成物理学与化学上概念混乱。

其一,质能方程在数理逻辑上不自洽。质能方程的推导分两个阶段。第一段是微分部分,引用的动力学公式,是以绝对参照系为基准。第二段的积分部分,是以相对参照系为基准。

最后得出的公式,说有一个绝对参照系下的静质量m,还有一个相对参照系下的动质量m'。

可是爱因斯坦早已否定绝对时空参照系,出尔反尔,却又偷用绝对参照系,说同一公式同时适用两个参照系,这显然违背同一律。无非是在搞数学游戏。

其二,光子是不可能静止的,否则就不是光子。可是有太多的爱氏消费者,大肆鼓吹光子有静质量m=0。请问,光子的“静”怎么静法,怎么测量?即使有,那么动质量m'=γm,而m=0,那么m'=???,皮之不存毛将焉附?

其三,有人说根据E=hν, E=m'c²,有m'=hν/c²。其中光子的频率ν千变万化,即光子的动质量是无法确定的。

请问①:若伽玛光子频率是1e23Hz,其动质量m'=6.63e-34×1e23/9e16=7.4e-28kg≈0.44个质子,有这么重的光子么?

请问②:若电磁波频率1e7Hz,其光子动质量m'=7.4e-62kg,有这么轻的光子么?

请问③:这些动质量,究竟以什么参照系为测量基准?若有,参照系的运动速度v=?

请问④:这些动质量,在理论物理上有何意义?如果废弃,有何弊端?

其四,结合电动力学c=1/√(ε0μ0)、粒子物理、量子场论,在绝对参照系下,粒子总能量E=自旋角动能+绕旋角动能=引力势能Ep+震荡动能Ek,即:E=Ep+Ek=mc²+½mv²。其中,

引力势能与质量m对应,例如,电子势能Ep=mc²=0.505MeV,与电子质量m=9.1e-31kg,mc²与m是内在对应的,可等效代换。

震荡动能与温度T对应,可按热力学原理写成:mv²=3kT,v是粒子的平均震荡速度。

因为粒子势能总是常量即质量守恒,因此,能量守恒其实就是动能守恒,即:ΔΣEk=0。

附带两句句:①“质量亏损”的说法不成立,在此省略500字。②“自旋非自转”的说法不成立,过度运用ΔqΔp≥h/4π推出自旋=137c不成立,在此省略500字。

第二部分:广义相对论的问题。

症结之一:否定经典动力学的绝对时空参照系,就视同否定万有引力定律F=GMm/R²,因为这个实验公式的测量基准是绝对参照系。光速c=1/√(ε0μ0)的测量基准也是绝对参照系。但是在广义相对论的引力场方程中,却引用了引力常数G与光速常数c。

症结之二:广义相对论引力场方程左边的纯几何时空张量的动机是主观臆断。爱因斯坦借用马赫原理:牛顿的绝对时空不存在,物体周围的时空是受宇宙所有天体引力的综合作用。爱因斯坦把这样的“马赫时空”设想为“弯曲时空”,这个弯曲时空的张量场R()项,与物体的能量动量张量场T()项,相互抗衡。

马赫原理是违背物理思维的。以“地球系+太阳系+银河系”三体问题为例。当我们在研究地球系统内的一个物体m的动力学状态时只需考虑地球对m的作用,不必考虑太阳系而更不必考虑银河系对m的作用,系统外的影响微乎其微,根本不值一提。马赫竟然扯到全宇宙,绝对不可能测量,更不可思议。

症结之三:与此同时,最致命的是,他否定宇宙真空场张量Λg()项,这与他坚信迈克尔逊莫雷实验否定以太而光的传播无需介质的理念一脉相承。量子场论已证明宇宙真空场有零点能,卡西米尔效应已证明机械震荡可使真空场产生电磁波。

症结之四:爱因斯坦也是人,他未必正确领会到“参照系与存在性无关”的本质。不管选择绝对参照系,还是选择相对参照系,都要依据作为参照系的测量仪所在位置与运动状态。因此,参照系纯属测量技术基准问题,与时空的绝对存在或相对存在毫无关系。站在不同的参照系,会有等效表述的不同的测量值。

但是,只有绝对参照系是唯一简洁的,其坐标原点是(0,0,0,0),而相对参照系有无数个,其坐标原点是(x/t,y/t,z/t,t),若坐标系是弯曲的,将非常复杂而无法求解,而且最终还得回归到绝对参照系。因此,绝对参照系是参照系的参照系,是绝对智慧的参照系。

牛顿的动力学体系,迄今百试不爽,我替牛顿与麦克斯韦鸣不平。爱因斯坦早已作古,把理论物理搞得乌烟瘴气,错不在他,而在后人为了某种私利或不求甚解,拉大旗作虎皮,过度消费了他。

创建于2018.8.11

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创建于2018.8.11

夜里挑灯看剑


答:在给定三维空间内两地发生的A事件和B事件,因A事件导致的结果影响到B事件的时间间隔,不小于两地距离除以光速——这就是光速不能超过的含义。


其中的关键,是A事件对B事件的影响,这个因果关系的传递速度不能超过光速;换句话说,就是“有效信息的传递速度不能超过光速”,这是爱因斯坦狭义相对论的直接推论。





在1905年,爱因斯坦以“光速不变原理”和“相对论原理”建立起狭义相对论,并得出了著名的质能方程;相对论还表明静止质量不为零的物体,运动速度只能无限接近光速,不能达到和超越光速。

这点已被大型强子对撞机证明,无论科学家制造多么强大的对撞机,被加速粒子的速度不断接近光速,但始终无法达到光速。


这点很好理解,因为静止质量不能为零的物体,物体本身就是有效信息的传递载体,根据相对论的推论,有效信息的传递速度不能超过光速。



另外,“有效信息”这一概念也很关键,量子纠缠速度和宇宙膨胀速度可以超过光速,但这两个超光速并不能传递有效信息,所以并不违背狭义相对论。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


可以理解为信息的传递速度不得超过光速,或者具备静止质量的物质,速度不得达到光速、更不能超过光速。

很多人都认为光速不可超越,是爱因斯坦相对论定的规矩,因此就不服气,凭什么能定这个的规矩,他是怎么知道光速不可超越的?

要注意,这是错误的理解,因为狭义相对论的根基是建立在光速不变和相对性原理之上。重点就是光速不变原理。

实际上,你可以将光速不变原理说成“光速不叠加”更好一些。对于惯性系而言,无论是静止还是匀速,光速在任意惯性参考系上速度都不会叠加,也就是保持一个定值。

这个原理的依据既有麦克斯韦的电磁理论可得,又有迈克尔逊莫雷实验的支持,所以可以作为已知条件使用。之后再搭配相对性原理,就能得到洛伦兹变换,进而发现光速不可超越这一结论。

这个理论的潜台词就是,如果哪天你能发现另一种物质速度,它也能在像光速一般在各个参考系都是恒值,那么恭喜你,物理大厦又得翻新了。

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赛先生科普


非邀

爱因斯坦的光速不变或光速不可超越,其实是盗用了中国人的‘时光’观念。时光是什么,时光就是那一刻的光景。比如时光不可倒流,是指某一刻的时间与光景不可回复。

中国人的时光观念就是时空观。认为时间与光景吻合一致。比如现代科学指出的八分钟的太阳,中国人就认为是即时的太阳。因为时光是同步的。

也就是光速不变。

因为我们知道如果我们所见到的太阳不是即时的太阳。那么时间会变得可以倒退,生命可以违背自然法则长生不老。

试想一下,我们眼中的太阳其实是八分中的太阳,时间与所见的景象不同步,人类的世界观会变成什么样子?

所以,爱因斯坦继承了中国人的时光观念,规定了光速不变与光速不可超越的硬性概念。

从纯数学与科学数据上计算,太阳的光线的确实八分钟才到地球,但许多事实与科学数据不一样。我们的确所见的太阳是即时的太阳。

这就是事实与数据不一定吻合的自然现象。

有许多自然现象,其实不是科学数据能以解释。

而爱因斯坦嫖窃中国人时光这一正确时空概念,反使他的相对论遭受质疑。因为他的理论符合实际自然现象,而不符合科学数据的计算。


自由媒体


光速1秒通过距离30万公里,以1秒30万公里的速度跑了一年,即光年,这样的光速应用巳经够精确,不需要再去提高,他使计算方便,不需要改来改去。但就是它直接否定速度越快时间越慢,速度达到光速时间静止的观点。


KongZWang


意义:宇宙事实存在绝对状态,绝对速度时,时空是绝对的,光一创生时宇宙各处物质位置与光距离已超距作用决定记录了,如有2个1光秒的物质,2个物质不动,光1秒同时到达两物,一个不动,1个动到1.5光秒位置,光1秒还是同时到达两物,只是动的物光照频率变了。说明相对运动在绝对运动时不能进行加减法运用。说明相对论和绝对论都是有的。


包包170952078


举个例子,一个人只有小学文化程度,那么他的理解力只能是这个水平。宇宙意识(当下的尺度)决定了被所有界定的宇宙物质性质和能量场是一个稳定的存在,这个‘当下’即是这个瞬间,光速不变,尺度不变,时间停止。这是一个模型,在这个模型里,所有的关系依赖背景意识场能量的统一,或者说,所有存在都是由此时的能量场决定的,不可能超越(理解力突然跃升到大学)。


用户56948517968


人们的常识认为速度可以无限大 测量后才发现 光速最快没有更快 我认为那是因为速度的定义出现了自相矛盾 速度是在单位时间内跨越空间的距离 而实际上时空是一体的无法分割 空间不同了时间也变了 也就是说只要是在空间运动时间也在不停变化 这样就无法定义一个准确的单位时间 速度也就乱套了 鬼知道真正的速度到底如何定义!


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