超光速讨论 （3）基础理论篇

超光速讨论 （3）基础理论篇

 

问： 假设地球上发射了两艘飞船,分别以0.55倍的光速朝相反的两个方向飞去,请问:

 

1. 这两艘飞船的分离速度是否能超过光速(1.1倍光速)?

 

2. 如果不能,那实际的分离速度又是多少?

 

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我提出分离速度为1.1C。 超光速！。 这样的回答无疑让有些人很不以为然。有些人更是沾沾自喜，阿Q般的想法，别人不知自己。

 

没办法。我就请来专家。中国专家似乎也无法吓住这种阿Q般的自信。再请出外国专家，可惜，有些人不懂英文，也没起到作用。

 

那这次，我只好去请爱因斯坦来给你解释解释。爱因斯坦的狭义相对论有两点基本原理。

 

•狭义相对性原理（狭义协变性原理）：一切的惯性参考系都是平权的，即物理规律的形式在任何的惯性参考系中是相同的。这意味着物理规律对于一位静止在实验室里的观察者和一个相对于实验室高速匀速运动着的电子是相同的。

•光速不变原理：真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的。并由此得出一个结论：

Maximum speed is finite: No physical object, message or field line can travel faster than the speed of light in a vacuum.

也就是说。没有任何物体能以超过真空中的光速做运动。再简单的说，就是没有物体能超光速运动，也就是光速为速度极限。

有的人读到此就会说，看，老爱都说不可能超光速。你错了吧？

你别高兴得太早了。耐心听我说完。

其实，有这样想法的人很多，他们理解的相对论，是科普的相对论。因为没有相应的基础知识，所以，知其一，不知其二。 只知结论，不知前提。在吹牛时可以糊弄人。在真正要运用时，就不能正确应用。结果是，相对论没学好，连牛顿力学也不知道用了。这正好应了一句成语。邯郸学步。不会走路，那只能爬了。

任何定律都有其使用的范围和使用的前提条件。去掉这些条件，真理也会变成谬误。那我就把简化的光速为速度极限描述逐步还原和转换。

1）光速为速度极限。

2）没有物体能超光速运动。

3）在一个惯性参照系中，没有物体能超光速运动。

4）在一个惯性参照系中，没有物体能对参照系做超光速运动。

5）在一个惯性参照系中，没有物体能对一个参照物为参照系做超光速运动。

6）在一个惯性参照系中，没有两个物体能做超光速的相互运动。

7）在一个惯性参照系中，没有两个物体能做以其中一个物体为参照系的超光速相互运动。

8）在一个惯性参照系中，一个物体不能对另一个物体为参照系做超光速相互运动。

够了。

光速为极速的条件是：

1）惯性参照系，而不是加速参照系。

2）以一个物体为参照系。

结论是另一个物体不能对那个参照系物体做超光速运动.

 

假设地球上发射了两艘飞船,分别以0.55倍的光速朝相反的两个方向飞去, 分离速度是多少?

1) 匀速运动,  惯性参照系.

2) 以飞船做参照系.

结论是另一个物体(飞船) 不能对那个参照系物体(飞船)做超光速运动.

同意.

但是, 如果以地球为参照系.

那么, 相对论的光速为极速就不能用. 

1) 因为虽然第一前提存在,但是第2前提不存在.

2) 因为这是以第三个物体为参照系, 而不是两物体的其中之一.

3) 在此参照系中比较两物体的相对速度. 而不是以一个物体为参照系来判断在此参照系中,另一个物体的最大可能速度.

所以说, 答案不只是一个, 而是有两个. 而这两个答案中其中一个超光速!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

这不违法相对论的光速为极速.

你会说, 分离速度只能是一个物体为参照系时的另一个物体的速度.

答案是错.

在我们日常生活中, 分离速度为两物体的速度差.  两人以0.55 公里/小时分别向东西两方向运动. 问分离速度为多少?

1.1 公里/小时.  如何得到?  0.55 -  (-0.55)  =  1.1  正是以地球为参照系得到的.

你也可以这么算.   把向东的人做为参照系, 向东的人的速度为零 0.55-0.55= 0

那向西的人的速度 就是  -0.55 – 0.55 = -1.1    那分离速度就是 0-(- 1.1 ) = 1.1

答案其实也是两个,只不过在低速时, 两者相同而已.

所以, 以地球为参照系是可以的. 而且答案和计算是最简单的.

在问题中, 0.55 C 就是以地球为参照系.

 

所以说, 学习任何理论, 不仅要知道结论和使用公式, 更要了解适用的范围和使用条件. 否则,就会出错, 闹笑话.