時時頭條
  • 娛樂
  • 體育
  • 財經
  • 科技
  • 旅遊
  • 軍事
  • 育兒
  • 時尚
  • 遊戲
  • 歷史
  1. 首頁
  2. 科技

反向飛行的兩束光,相對速度是多少?兩倍光速還是光速?都不對

2025-02-01 22:41:32

光,總是那麼特殊。因為光速是不變的,這就是光速不變原理。

光速不變,並不是說“光在真空中的速度為30公里每秒”,而是說“在任何參照系任何運動狀態下觀測,光速都是不變的”。

通俗來講就是,光速不會與其他速度疊加。平時我們見過太多的速度疊加,比如說你乘坐一輛時速為300公里的高鐵,然後你在上面奔跑。

對於靜止在地面上的我來講,你的速度就是高鐵的速度+你奔跑的速度。

但如果“光就是你”,光的速度仍舊是光速,而不是光速+高鐵的速度。

針對光的這種與眾不同的性質,有人可能就會腦洞大開:如果有兩束反向飛行的光,它們的相對速度又是多少呢?

用普通的速度疊加很容易結算出來是2C(兩倍光速)。但亞光速世界的相對速度問題並不能直接用速度疊加(不能用變換),而應該用更精確的洛倫茲變換(伽利略變換就是我們通常用到的速度疊加,它是洛倫茲變換在低速世界的近似值。)

既然這樣,很多人就會直接拿出“洛倫茲變換”進行簡單的計算,會發現仍舊是光速(公式如下)。這個結果看起來似乎無懈可擊。

但事實上這個答案仍舊是不正確的,起碼是不嚴謹的。

因為就像狹義相對論一樣,洛倫茲變換也是由兩大前提推匯出來的,除了我們剛才所說的“光速不變原理”,還有就是“相對性原理”。

何為相對性原理:在慣性系中遵循相同的物理法則。宇宙萬物都可以看作是慣性系,但唯獨光不可以。

下面接著分析。

在我們眼裡,兩束反向飛行的光相對速度的確是2C。

看到這裡,有人可能會說:打臉了吧?剛才你還說不是2C呢!

注意,上面的2C只是數學公式的簡單疊加得出來的,是以人為參照系計算出來的相對速度,而不是兩束光的相對速度。

計算兩束光的相對速度必須以其中一束光速為參照系,它們的相對速度與人沒有任何關係。

但是光非常特殊,光本身是沒有任何時間概念的,對於光來講時間是靜止的,這意味著光可以瞬間飛行任何遙遠的距離。如果存在宇宙邊界,光就可以瞬間到達宇宙邊界。

光的這種特殊性意味著它不能作為參照系,否則就會徹底亂套,失去了意義。就好像讓打籃球的球員同時去當裁判一樣,這樣的比賽還怎麼打?

為什麼光沒有任何時間概念呢?

按照愛因斯坦狹義相對論的詮釋,時間與光速是息息相關的。如果一個人高速飛行,他的時間就會變慢,這就是時間膨脹效應(鐘慢效應)。

想象一下這個場景。你拿著光子鍾乘坐飛船高速飛行,對於地面上的我來講,光子鍾裡的光子的運動軌跡並不是直線,而是一條斜線,如下圖:

但因為光速是恆定不變的,很容易得到時間膨脹公式:

公式中可以看出,速度越快時間就越慢,當速度達到光速時時間就停止了。

而由於時間和空間是一體的,當速度達到光速時,意味著空間也會縮短到無限小(尺縮效應)。

所以說,對於光來講,它沒有時間概念,時間是靜止的。同時也沒有空間概念,任何再遙遠的距離對於光來說都是近在咫尺的。

明白了以上這些,就很容易回答一開始的問題了。由於光不能作為參照系,所以問題沒有答案,也可以說沒有意義。

但如果非要假設光作為參照系,那麼答案也不是C,更不是2C。因為光的性質很特殊,在一瞬間可以飛行任何遙遠的距離,也就是無窮遠。

兩束光在一瞬間都飛行了無窮遠,根據速度等於距離除以時間來計算,距離無窮大,時間無窮小,那麼速度也會是無窮大!而無窮只是一種概念,抽象的數學概念,並不是具體的數,也不存在這樣的數!

熱門資訊
  • 8天變8個月!滯留太空150多天的宇航員,瘦成了皮包骨錐子臉?NASA:她很健康! | 2024-11-12 05:22:39
  • “北方華創”大顯身手,半導體裝置迎來國產替代高峰! | 2024-11-12 05:22:44
  • 華為又出大訊息 | 2024-11-12 05:22:47
  • 尖嘴猴腮!美國女宇航員瘦脫相,臺專家:身體出現三個狀況 | 2024-11-12 05:22:49
  • 我國“昊龍”貨運太空梭與空間站交會對接並返回演示動畫公佈 | 2024-11-12 05:34:50
  • 中國科學家獲得諾貝爾自然科學獎的人數很少,到底為什麼? | 2024-11-12 05:54:40
  • 華工科技:實現高階光晶片自主可控,推出業界最新的1.6T光模組用矽光晶片 | 2024-11-12 06:31:19
  • 全球首例!幹細胞治療恢復人類視力 | 2024-11-12 06:44:56
  • 蘋果向 AirPods 4 和 AirPods Pro 2 耳機推送7B20/7B21韌體更新 | 2024-11-12 06:55:12
  • 99人!第十八屆中國青年科技獎擬表彰物件公示 | 2024-11-12 07:04:12
  • 史上最長雙11收官,阿里京東戰報都很簡略 | 2024-11-12 07:21:55
  • 黑天鵝正式降落!今日凌晨的四大訊息全面來襲(11.12)! | 2024-11-12 07:50:39
  • 外媒:美國施壓,臺積電停供大陸7奈米AI晶片 | 2024-11-12 07:55:05
  • 10月新能源汽車產銷量同比增長均近五成 | 2024-11-12 07:55:10
  • AMD RDNA 4移動端獨立顯示卡陣容曝光 共有四款型號  | 2024-11-12 07:56:27
  • Q3全球專業電視ODM工廠出貨排名公佈:富士康第八 | 2024-11-12 07:56:29
  • 何祚庥院士:推廣中國磁懸浮的第一人 | 2024-11-12 07:59:55
  • 紫光展銳攜手影目科技推出AI眼鏡開放平臺,定價千元以內 | 2024-11-12 08:25:38
  • 先導智慧推出全固態整線解決方案,助力全固態電池量產提速 | 2024-11-12 08:25:43
  • 小米電視熱賣 TCL代工廠蟬聯全球榜首 全年第一已毫無懸念 | 2024-11-12 08:38:52
  • 人類首次商業太空行走!花2億在太空“露個頭”,卻讓馬斯克贏麻 | 2024-11-12 09:02:40
  • 安鈦克推出 CX600M Trio 中塔遊戲機箱:全景海景房、雙腔設計 | 2024-11-12 09:12:34
  • AMD超越英特爾:今年Q3 CPU出貨量激增 | 2024-11-12 09:12:36
  • 2024 年 Q3 全球電視代工出貨總量 3143.8 萬臺,同比上漲 6.8% | 2024-11-12 09:21:43
  • 英特爾酷睿 Ultra 9 285(65W)/285T(35W)處理器曝光 | 2024-11-12 09:21:45
  • “梁平一號”衛星在酒泉衛星發射中心成功發射 | 2024-11-12 09:28:02
  • 蘋果升級 Find My:可共享位置資訊,更快找回丟失行李 | 2024-11-12 09:32:29
  • 連體吹排風扇 +1:喬思伯推出 TH ARGB 系列一體式水冷散熱器 | 2024-11-12 10:04:19
  • 銳龍7 9800X3D一顆難求!德國零售商:12月底才有貨 | 2024-11-12 10:04:22
  • 英特爾酷睿 Ultra 5 245K 處理器核顯超頻至 3.0GHz,效能提升50% | 2024-11-12 10:19:19
最近發布
突發!TVB知名女星毫無預警宣佈與未婚夫分手,結束長達八年情 面對被黑,蘭姐強勢迴歸。小菲狀態好轉,發宣告。更多內幕揭曉! 中國男籃決戰日本隊,首發五人曝光,廣東隊大贏家,徐傑第一後衛 孫穎莎奪女單冠軍!採訪謙遜立足拼,劉國樑給中國選手頒獎笑開花 分析 馬威交易取消後的影響:湖人還有什麼選擇?只能等休賽期? 火箭vs猛龍前瞻:範弗裡特有望復出戰舊主,火箭欲終結六連敗 梅西轟動宏都拉斯!當地媒體:這是世紀體育盛事! 登記開啟!金中、29中、13中等校動了! 開年暴擊!南京又一家機構跑路了? TechInsights:AI PC未能提振筆記本市場 2024年僅增長5% 睡覺時突然腿抽筋,就是缺鈣?錯!還有這4個原因,別輕易忽視了 泡泡瑪特又贏麻了!此前被調侃是“境內最大的博彩公司” 再也不用扎手指!5億糖尿病患者有福了 傳《尼爾:機械紀元》續作、新《古墓麗影》今年公佈 有工作經驗的畫素畫師如何寫簡歷? 離譜!Xun被搶3條龍,JDG仍然獲勝!Peyz力挽狂瀾,WBG痛失好局 將耗死在國際空間站?59歲美滯留女宇航員求救:喪失重要身體機能 華為FreeClip耳機玫瑰金開售 開放式聆聽設計 CBA俱樂部杯-山西淘汰北控晉級4強 原帥18分 小紅書上移民的中產:曾經北京七套房, 羨慕海外一張床, 如今卻...... 不可抗力停課2天以上退一半保教費,佛山幼兒園收費新規釋出 紅棉襯醉美,2020番順醉美青餅評測 華為FreeClip耳夾耳機玫瑰金配色開售:1299元 64歲寧波老闆,跨界無數次,給員工發8億,即將擁有第三家IPO? 卡友資訊股東持股情況變動 廣州“城市合夥人”:城市與人才的雙向奔赴 有人說孫穎莎粉絲是飯圈文化的時候 卻有些人用真金白銀愛孫穎莎! 男生剪“短髮”髮型乾淨利落,試試這3款,剪完帥氣提升顏值! 7個臀部訓練最佳動作,打造迷人的蜜桃臀! 偉大的4-2!林詩棟奪冠:新科世界第1誕生、超越王楚欽,狂攬3冠 新疆完美了!新小外強於皮特森+黑根斯,承認補強大外良性競爭! 林詩棟奪男單冠軍!採訪大談不容易太謙遜,單獨拍照露出笑容! 國乒最新戰報!林詩棟第2局11-8,衝3冠王,梁靖崑救2局點仍輸球 替補奇兵!快船大將5記3分助隊贏球 哈登好幫手 爆冷!北控男籃吊打奪冠大熱門球隊,外援決定比賽的走向 官宣離任,胡明軒宣佈重要決定,廣東宏遠遺憾,杜鋒祝福 又一個賈德松!崔康熙看人很準,魯媒:卡約又要錯過中國聯賽了 劉國樑憔悴!黑眼圈很重,擋住蒯曼被提醒,孫穎莎王楚欽被裁判整 林詩棟逆轉梁靖崑奪冠,成就三冠王,綜合實力更加突出 CBA最新外援註冊資訊,遼籃4人,新疆補充新援,廣東男籃放棄萊斯 大滿貫收官獎金排名:林詩棟三冠60萬第1,孫穎莎第2王曼昱10萬第9 臺灣律師分析大S遺產劃分,S媽要錢得看汪小菲臉色,打臉光頭安排 臺媒曝大S家人鬆手,讓出撫養權給汪小菲,希望馬筱梅善待孩子 二線白酒暴雷,狼真的來了! 搭上比亞迪,自動駕駛獨角獸,利潤大增170%! 炸裂!外資吹響“加倉中國”集結號背後:科技格局重塑與資產重估 這波夢幻西遊副本積分兌換真是血虧,四賜福的山賊值得買嗎? 《星戰亡命之徒》高階美工又回到CDPR 開發《巫師4》 《哪吒2》登陸北美,首映禮現好萊塢!有觀眾哭花眼妝:特效超預期,買票靠搶 曝張蘭被封年損失近4億,麻六記絕地自救太壯觀,員工曬張蘭近況

©2024 時時頭條 版權所有

隱私政策 | 服務條款 | 聯繫我們