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
  • 1099元就有5個M.2介面!七彩虹戰斧Z890M-PLUS V20主機板圖賞 | 2024-11-13 19:13:21
  • 蘋果或推多款智慧家庭產品 構建整合AI技術homeOS系統 | 2024-11-13 19:13:23
  • 蘋果或明年初推出智慧家庭顯示屏 6英寸方形設計外觀類似iPad | 2024-11-13 19:13:27
  • 美光釋出全球最大、最快61.44TB SSD!232層TLC快閃記憶體 | 2024-11-13 19:14:43
  • JPR:受 AI 驅動,2024 年全球 GPU 市場規模有望突破 985 億美元 | 2024-11-13 19:59:02
  • 英特爾Arc130T核顯OpenCL測試成績曝光 較140V高24% | 2024-11-13 20:16:36
  • 點對點橫跨4000公里,全球首款6噸級傾轉旋翼機亮相中國航展 | 2024-11-13 20:17:11
  • 小米或明年Q2推出新一代AI眼鏡 整合耳機和攝像頭模組 | 2024-11-13 20:18:06
  • 英偉達消費級APU曝光 遊戲效能可與筆記本版RTX4070媲美 | 2024-11-13 20:18:09
  • BCN:2024 年 1~9 月中國品牌電視在日本市場佔有率達 49.9% | 2024-11-13 20:27:17
  • 榮耀MagicOS 9.0首批公測:榮耀Magic6系列嚐鮮 | 2024-11-13 20:50:24
  • 大神出手!為日本打造晶片設計精英軍團! | 2024-11-13 21:39:43
  • 這些晶片在漲價,這些晶片在倒掛 | 2024-11-13 21:45:24
  • 正在集體徵服太空的SpaceX黑幫 | 2024-11-13 21:45:37
  • 港媒:國產大飛機C919產能有望提升,GE承諾確保發動機穩定供應 | 2024-11-13 21:59:30
  • 不到兩年時間、不到1000萬美元成本,這家初創公司宣稱取得核聚變突破 | 2024-11-13 22:03:35
  • 石頭科技雙十一戰報:清潔電器品牌 TOP1、洗衣機黑馬品牌 TOP1 | 2024-11-13 22:16:39
  • 122TB全球最大容量,SK海力士旗下Solidigm推出AI用eSSD D5-P5336 | 2024-11-13 22:36:41
  • 家電消費成雙十一“頂流” 以舊換新對廠商業績拉動效應有多大? | 2024-11-13 23:14:32
  • 歐菲光:自主研發17M車載鏡頭具高畫素、高解析力等優勢 並自帶主動加熱功能 | 2024-11-13 23:40:14
  • 萬億低空經濟風口爆發前夜,eVTOL的PPT已走向訂單 | 2024-11-13 23:44:39
  • 盤中寶對標百萬銷量爆款,小米計劃推出新一代AI眼鏡,這家企業已在智慧眼鏡方面佈局,和小米有進行初步接觸溝通 | 2024-11-14 00:32:59
  • NASA向提出可持續先進飛機概念的廠商授予1150萬美元獎金 | 2024-11-14 02:53:59
  • 空客:A330neo將於2025年首架交付中國 | 2024-11-14 02:54:07
  • OpenStar:核聚變突破,商業化或六年:新設計 | 2024-11-14 03:54:12
  • 國外參展商:今年的中國航展更成功,採購商更多 | 2024-11-14 03:56:27
  • 蘋果因 AirPods Pro 耳機雜音問題在美國遭遇集體訴訟 | 2024-11-14 04:05:18
  • 業界首款1700V氮化鎵開關IC面世,碳化矽面臨被替代? | 2024-11-14 04:20:53
  • 工信部發布新材料研發重點 | 2024-11-14 05:35:56
  • 日媒:新加坡“深度科技”悄然崛起 | 2024-11-14 05:44:47
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