为何物质超不过光速,爱因斯坦早就说了(时光倒流)

2025-02-21 03:15:48阅读量:5 字体:

宇宙中的光速是每秒30万公里,那么光速是不是恒定的呢?答案是肯定的。爱因斯坦狭义相对论中最重要的理论之一是光速不变理论,即真空中的光速在任何参考系中都是恒定的,任何物体的速度都不会大于光速。

为何物质超不过光速,爱因斯坦早就说了(时光倒流)

根据著名物理学家爱因斯坦的素数公式(如下所示):M表示物体的静止质量,M是物体运动后得到的运动质量,V表示物体的运动速度,C表示光速。V越大,分母越小(当V=0时,静止质量为运动质量)。在静止质量不变的情况下,物体的运动质量越大。
因此,当v接近c时,运动的质量变为无穷大,当物体的相对质量为无穷大时,反过来,根据牛顿的力学方程f=ma,可以推测需要无穷大的力来给物体提供加速度并使其运动。这种在现实生活中暂时找不到的无限力,可以让物体的速度无限接近光速,当然只是无限接近,没有办法持平和超过。
如果物体的速度无限接近光速,那么自身的时间流速会变的很慢,例如,假设一艘飞船在接近光速的速度飞行时,飞船外的人会看到飞船的长度会变短甚至接近于零,飞船包括宇航员的质量会增加一倍,而时间会变得非常缓慢。
现实生活中,从狭义相对论的角度看,地球人在太空中看到宇航员的时间变慢了。通常宇航员在距离地球400公里的高空飞行,地球人将有机会看到宇航员以每秒7.7公里的速度移动。以地球上的原子钟计算,宇航员在太空中的时间每秒钟会比在地球上慢0.327纳秒,一天慢28微秒,一年慢10毫秒,所以,从地球的角度来看,宇航员在太空中的时间会慢一点,但是时间差太小,几乎没有差别,因为速度远低于光速。

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