相对于另外一束光而言,这束光一样是以光速在宇宙中行进着。光速常量不变,是相对论成立的基石。不论我们用任何参照系去观测光速,他都维系一个常量。
我们都知道,自从上个世纪伟大物理学家爱因斯坦以及他的两大“相对论”思想体系横空出世,光速这种神秘莫测,能够化腐朽为神奇的力量,就第一次被大众所了解。
光速,据说不仅能让我们尽情的在宇宙中遨游,打破银河系的界限,前往到更广袤,更浩瀚的太空中;甚至,还能超越时空的壁垒,让人类目睹到“时间线”在四维空间里的不断变化,进而回到过去,亦或是逆转未来。
因此,围绕在光速上的种种疑云,一直以来,都没有停止过争论。光速真的难以逾越吗?假如我们在真空中同时开启两个手电筒;刹那间,两个方向完全相反的光束会同时出现;那么,相对于其中的一束光而言,另外一束,是不是就达到了二倍光速了呢?
这个问题的确很有趣。根据洛伦兹变换,二倍光速会对三维宇宙产生怎样的影响?让时空互相转化,创造出“虫洞”。但是,在这种情况下,真的能让其中的一束光达到“二倍光速”吗?答案是否定的。
首先,光速意味着什么?速度的天花板,狭义相对论之所以成立的基石。爱因斯坦当年创制狭义相对论的时候,提出的第一个准则,就是光速常量不变,而且不依赖任何参照系。
换句话说,光速是一种绝对意义上的速度,它的唯一参照系,就是不断变化的时空;即便我们以另外一束光为参照系,光速一样会保持一个常量。或者说,光速本身,是不能拿来当做参照系的。
就这个问题而言,看上去还真是那么一回事,速度是相对的,在我们日常的生活中就是这么一回事,相向而行的列车,相对速度就是两辆列车的速度之和。但是如果这是真的,那么爱因斯坦的相对论不就不攻而破了么?因为爱因斯坦认为光速就是物体运行的最大速度。
其实这里需要考虑的一点就是光速对这个相对运动的影响,我们经常说的两个物体相对速度就是两个物体的速度矢量相减,但这个相对速度的计算还是有限制条件的,就是这个物体的速度不能接近光速,因为当物体接近光速时,那么其质量和空间、时间都会有一个巨大的变化,而这个变化已经不能忽略了。
当物体接近光速时,那么这个物体的质量会变大,时间会变慢,空间也会扭曲,而在这种情况之下,再算相对速度,其实已经没有意义了。因为这个时间及空间因素的影响,这个时候的速度已经可以算是绝对静止了。
为什么这么说呢,当速度接近光速时,时间就会无限趋向于静止,当完全达到光速时,那么时间完全静止,就是说两束光的时间都是静止的,时间都静止了,那么两束光的相对速度是0。
在接近于光速时,使用的其实是相对论,而不是牛顿力学,也不要把牛顿的世界观带入到理解相对论当中来,因为那样会根本无法理解相对论到底在说什么。这是因为相对论的世界观和牛顿的世界观是不同的,在相对论中,时空是相互影响,并不是独立的,而且时空是可以弯曲的,会受到运动的影响。说白了,就是一厘米或者一秒对于不同参考系下的人可能就不同。
不是。光速是不变的,不会因为这种情况而速度加倍,速度计算不是这样进行的。
不是,相对于另外一束光而言,这束光一样是以光速在宇宙中行进着。光速常量不变,是相对论成立的基石。不论我们用任何参照系去观测光速,他都维系一个常量