光速這樣可以被超越嗎?
假如兩個物體都以光速相同方向運動,前後距離很近,後面的物體上伸出一個東西推一下前面的物體,那麼前面的物體速度會不會超越光速?請用通俗易懂的語言回答,以便我們這些俗人看得懂。謝謝!
如果要用一句話回答那就是:
不行,因為力的傳播速度上限也是光速。
當然這麼回答實際是簡化了模型,把伸出手簡化成了施加了一個作用力。
當然這還有一個坑,就是對於光速運動的物體,力並不能改變它的速度大小,只能改變運動方向,這之後還有第二個大坑,那就是對無質量的粒子而言,如果用推廣後的牛頓第二定律(其實也不叫推廣,因為牛頓本來就是這麼寫的)
去算,其實沒有多大意義,為什麼這麼說呢?因為在經典一級,我們能考慮的無質量粒子只有光子,能考慮的光子受到的作用也只有引力,所以考慮相對論的光子在引力的作用下的運動就是一個簡單的測地線方程而已,用上面的牛頓第二定律簡直就是多此一舉。
但至少我們可以得出2個結論:
1.引力可以改變光子的運動方向,這就是引力透鏡效應;
2.對於光子 ,所以改變動量大小直觀上就是改變了光的波長,這就是引力紅移。
所以,假設一個光子可以推一下另一個光子(當然這是不可能的,光子沒有引力外的相互作用),它也只是能讓另一個光子變得更藍一點而已。
題主的問題問得很奇妙,首先題主知道了有相對論這個東西,然後提出了一個非凡的構想,再說自己是俗人請用通俗的話解釋,這就好比
我知道平面上的兩個點的坐標,我很想知道他們的距離,但我只會加減不會乘除,你們能不能告訴我一個只用加減法不用乘除法的演算法。
這顯然是不可能的。
理解相對論的理解本來就需要一定的時間和資歷,再加上自己的思考。關於相對論的詭異的定律,有無數人想了無數種辦法聲稱自己推翻了相對論,都是因為對相對論的了解不夠。為什麼,因為到目前為止相對論仍然能在不斷的檢驗下被證明是正確的。
題主的構想其實很容易破解,只需要知道,不僅僅是光速不變,質量和空間以及時間都會被壓縮,他們被動量守恆和質能方程限制,方式是相對論變換,我姑且不說你在他後面推,你就直接化身一個噴氣背包綁在他身後吧,免得你說你力沒使全它就跑了。你把它加速得越大,需要的力就越大,因為它的質量由於接近光速被誇張地放大。假設你能極限輸出,而且有使不完的力,抱歉,你還是不能把它推向光速,你只能像那隻芝諾在一定的時間內永遠只能落後那隻烏龜一樣,你推一下,它快一點點,但永遠快不到光速(這只是個比喻,有能力的話樓主可以建個模型解個微分方程看看這是為什麼)。
看錯了?題主你的意思是你就是光速?好吧那假設你就是一個手電筒吧,這時你幹什麼都可以,為了在你的慣性參考系中光速不變,只能讓你的空間變成一個平面,這時你愛怎麼伸手怎麼蹬腿都沒事。
就從你這個問題本身的漏洞就能回答問題本身,
你的例子是這樣的,你我都以光速同向運動,站在後面的我用手推了前面的你一下。
請問我的手是怎麼超越光速的?你忘了么?我以光速運動,那麼我的手要推你,我的手就要有位移,手位移到我的前方,那麼我的手運動速度就先要超越光速。(所以你告訴我的賺100萬的方法就是我已經有100萬?)