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光速不能被打破的根本原因是什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-03-20 11:31:40

光速不能被打破的根本原因是什么?

那些用欧几里得的直觉来构建自己对物理现实的理解的人,通常会将这位物理学家的声明“没有任何东西可以在空间中以比光速更快的速度移动”解释为,人类还没有找到一种方法来提高某些东西的速度超过光速。他们往往回应说,先进的技术最终将使人类能够克服这一限制,但他们完全没有抓住问题的关键。

我们要说的是,在真空中,不存在一个超过光速的可定义速度。比光速快的选择完全消失了,因为速度本身的意义在光速的时候被最大化了。超过这个点就没有确定的速度,因为自然界在几何上不是欧几里得的。

当我们了解大自然的真实几何形状时,就会发现,这一事实并不比指出:你不能往北走到北极,也不可能有比真正意义上的红色更红的颜色。根据定义,这些说法是正确的。他们是重言式。出于同样的原因,根据几何定义,大自然具有极限速度。让我们更详细地探讨一下。

物体穿过空间的速度等于它穿过的空间(从观察者的角度来看)除以观察者在这段时间内所经历的时间。这个定义严格地为空间中的最大速度设定了一个有限的限制。

为了探索这个问题,让我们想象一下,我们部署了一个强大的火箭,或者一个巨大的星际奇迹机器,它拥有以1g的力持续加速一万年的能力。在火箭的整个旅程中,它的速度每秒将增加9。8米每秒(从火箭上的人的角度来看)。由于火箭发动机的持续推力,船上的人将感受到匀速恒定的加速度。当它加速时,火箭的速度就会增加。结果,火箭的时间经验相对于地球的时间经验开始减少。这其中的意义在于,尽管火箭上的每个人都将继续感受到一个恒定的g加速度,但来自地球的观察者将看到火箭的加速度渐近地逐渐趋近于零,而火箭的速度渐近地逐渐接近光速。

这个渐近速度极限保持完全相同(接近相同的极限值),与我们为火箭选择的加速度大小无关。这告诉我们,自然界中的极限速度与速度增加时时间与空间的交换方式有关。因为这个极限代表着火箭的时钟完全停止的点,它拥有无限的联想。如果飞船达到了光速,它就会在太空中穿行而不经历任何时间。如果速度被定义为一个物体移动的距离,除以物体在这一过程中经历的时间,那么光速就会给我们一个无限的值(非零距离除以零时间得到无穷大)。

这个有限的无穷值是c是非关系的原因之一。无穷大到所有位置的距离都是相等的。当我们改变参考系时,我们改变了这个方程中的分子的值,但是分母仍然是0。一个正数除以0等于无穷。这意味着,在某种意义上,达到光速就是触摸无限。

在我们选择的任何参照系中,我们对没有经历时间的物体的速度的描述必须是相同的。这就是为什么c是唯一的非关系速度。当我们改变视角时,它不会改变,因为同样的原因,当我们改变位置时,无穷大仍然保持相同的距离。

如果我们选择将速度定义为物体移动的距离(与观察者相比)除以物体在平移过程中经历的时间,那么无限速度至少在理论上是可以实现的。但是,因为我们已经明确定义了物体的速度,即它移动的距离(与观察者相比)除以观察者在平移过程中经历的时间,所以允许的速度最大值是一个有限值,称为c,而不是[ii]。
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