如果兩個物體以光速向相反的方向跑,相對來說是不是超光速?

韓平 7年前 (2018-09-28)

這就是一個1+1=2的問題,因為問題的主體是人,參考系是人,就這么簡單。

必須是超光速。

假設在兩個光子上套一個鈴鐺,那么就是有a,b兩個鈴鐺,a鈴鐺向左以光速前進,b鈴鐺以光速向右前進,問題就是想知道相對其中一個來說,另外一個的速度是多少,那么在我眼里或者在你眼里,a相對于b來說就是2倍光速,怎么看都是2倍光速!

如果兩個物體以光速向相反的方向跑,相對來說是不是超光速?

先詳細說一下邁克爾孫-莫雷實驗。

當時認為光的傳播介質是“以太”,由此產生了一個新的問題:地球以每秒30公里的速度繞太陽運動,就必須會遇到每秒30公里的“以太風”迎面吹來,同時,它也必須對光的傳播產生影響。這個問題的產生,引起人們去探討“以太風”存在與否。結果實驗表明地球的移動對光速并沒有影響,即光在地面上沿任何方向傳播的速度都相同,也就是說光速不管在哪都是3*10^8m/s。

如果兩個物體以光速向相反的方向跑,相對來說是不是超光速?

洛倫茲變換是洛倫茲在麥莫實驗得不到期待的結果后,試圖解釋原因時作的一個推導。然后就有了這樣一個方程:

如果兩個物體以光速向相反的方向跑,相對來說是不是超光速?

這個方程說明,a光子向左跑,b即使跟他偏1度,他倆相對速度還是光速?開什么玩笑。

當然在洛侖茲的參考系里,是沒有錯的。為啥?關鍵點就出在參考系這個地方。

通常來說,一件事在一個參考系中有四個坐標,所以參考系之間的變換,就是一組包含四個方程的四元方程組。它可以有無數個參考系,比如靜止在地面某處的,比如靜止在開動著的火車上或者火箭上某處的。但必須假定所有這些參考系的尺子和手表都是同款同型號,且都完全一樣。

當一件事發生了,一個參考系就會給這個事情“定位”,包括空間位置和時間位置。不同參考系的定位值一般都各不相同,比如兩個不同原點的參考系,對同一件事的空間位置定位肯定不同。給定任意連個參考系,就確定了唯一的變換關系,而它們倆對同一件事的定位值(坐標值),不同的坐標反映的是同一件事。洛倫茲變換就是以相對論時空為基礎的參考系之間的坐標變換。下圖是洛侖茲的推理圖,細節可以參見詞條,我只說精髓。

如果兩個物體以光速向相反的方向跑,相對來說是不是超光速?

洛侖茲正是以光速不變的先決條件推出來的固定型號的時空參考系,大家都能用,在這里光速不管在哪都是3*10^8m/s,你在隨便一個固定的參考系里光速多么大,你換到這個時空參考系里光速還是光速,把兩個數代進去然后跟我說他倆相對速度還是光速,唬誰呢?

且問考慮事情的主體是什么,是我們,在我們的時間里,卻用了光的時間(很遺憾在光的眼里確實是時間過的快),也就是說光的時間肯定跟我們的時間不同,說來說去都偷偷的給換了個時空參考系,要真是這么說,我選什么參考系a、b就有什么速度,我想讓他有啥速度我就選啥參考系了。

最后說白了,這個問題不牽扯邁克爾孫-莫雷實驗、也不牽扯洛倫茲變換、更不牽扯什么時空參考系,就是一個1+1=2的問題,因為問題的主體是人,參考系是人,就這么簡單。

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