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目前据科学家研究,还没有任何一种物质可以超过或等于光速,目前速度最快的粒子也只能达到光速的99.99%
相对论不允许超光速存在,光速参考系是物理学的奇点。
时间膨胀效应是首先在宇宙射线中观测到的。在相对论中,空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变。例如,假定我们测量正向着我们运动的一只时钟所表明的时间,我们就会发现它要比另一只同我们相对静止的正常走时的时钟走得慢些。另一方面,假定我们也以这只运动时钟的速度和它一同运动,它的走时又回到十分正常。
我们不会见到普通时钟以光速向我们飞来,但是放射性衰变就像时钟,这是因为放射性物质包含着一个完全确定的时间标尺,也就是它的半衰期。当我们对向我们飞来的宇宙射线M作测量时,发现它的半衰期要比在实验室中测出的22微秒长很多。在这个意义上,从我们观察者的观点来看,M内部的时钟确实是走得慢些。时间进程拉长了,就是说时间膨胀了。
相对论(Relativity)的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择、大质量物体扭曲时空改变物体行进方向无关。狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的"常识性"观念,提出了"时间和空间的相对性"、"四维时空"、"弯曲空间"等全新的概念。
狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年(爱因斯坦在1915年末完成广义相对论的创建工作,在1916年初正式发表相关论文)。
由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用。因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者。爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论。 狭义相对论最著名的推论是质能公式,它说明了质量随能量的增加而增加。它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量,但它不是导致原子弹的诞生的原因。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,与有些天文观测到的现象符合。
狭义与广义相对论的分野 传统上,在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期,人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。随着相对论理论的发展,这种分类方法越来越显出其缺点--参考系是跟观察者有关的,以这样一个相对的物理对象来划分物理理论,被认为较不能反映问题的本质。
一般认为,狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力(弯曲时空),即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题,而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学的。用相对论的语言来说,就是狭义相对论的背景时空是平直的,即四维平凡流型配以闵氏度规,其曲率张量为零,又称闵氏时空;而广义相对论的背景时空则是弯曲的,其曲率张量不为零。时间膨胀新解。e799bee5baa6e79fa5e98193e58685e5aeb9361
因为光速不变定律。
速度的改变e68a84e799bee5baa6e997aee7ad94361,时间流速必须跟着改变,只有这样,才能保持光速不变。假设一旦速度超过了光速,那么时间的流速将会出现负数,这样,理论上时光就能倒流了。
所谓的速度,是用时间来衡量的,那么只有在时间不流失时,光速不变才能继续保持。也就是说,如果达到光速,时间流逝速度变会为零。这个时候,时间就是静止的。
只有时间为零的这种状态下,才能与光子并肩飞行。时间出现正数,就追不上光子了,并不是光子变快,而是我们的速度变慢了,时间数值越大,我们的速度就越慢,只有这样,才能保证光速不变。
爱因斯坦的相对论在牛顿经典力学、麦克斯韦经典电磁学等的基础上首次提出了“四维时空”的概念,它认为时间和空间各自都不是绝对的,而绝对的是一个它们的整体——时空,在时空中运动的观者可以建立“自己的”参照系,可以定义“自己的”时间和空间(即对四维时空做“3+1分解”),而不同的观者所定义的时间和空间可以是不同的。
具体的来说,在闵氏时空中:如果一个惯性观者(G)相对于另一个惯性观者(G')在做匀速运动,则他们所定义的时间(t与t')和空间({x,y,z}与{x',y',z'})之间满足洛伦兹变换。而在这一变换关系下就可以推导出“尺缩”、“钟慢”等效应,具体见狭义相对论条目。
因为爱因斯坦之前的科学家们并没有高速运动的观测和体验,所以绝对时空观在古代科技水平下无疑是真理,而爱因斯坦的狭义相对论更新了人们的世界观,为广义相对论的诞生奠定了坚实的基础。
扩展资料
光速不变定律的诞生:
爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段:
1、“光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着,这速度同发射体的运动状态无关。”
2、“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的,这两条原理我们定义如下:
物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”
3、“对于大于光速的速度,我们的讨论就变得毫无疑义了;在以后的讨论中,我们会发现,光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。”
4、“由此,当υ=V时,W就变成无限大。正像我们以前的结果一样,超光速的速度没有存在的可能。”
参考资料来源:百度百科-光速不变原理
参考资料来源:百度百科-相对论
这个涉及到相对论的时空观。即空间与时间不可分离。
光速是速度没错,是空间上的概念。按照传统时空观与时间没有任何关联。但是爱因斯坦的相对论时空观中,认为空间与时间两者是密不可分的。
将时间与空间统一后,他提出了类似于空间中距离的概念的“间隔”
d^e5a48de588b6e79fa5e981933342=s^2-c^2•t^2.其中d为时空间隔,s为空间距离。
假设为匀速运动上式可改写为:d^2=v^2•t^2-c^2•t^2
根据间隔不变性(相当于传统时空观中,任何参考系下距离是不会改变的一样),当在不同参考系下V发生改变时,为保证d不变,则t要改变。(光速是不可变的,这已经被实验证明)
因此速度与时间两者存在关联。
至于时间=速度,这个说法很微妙。因为光速也好、时间也好,目前尚未有一种比较好的地位。
不过取物体的相对静止参考系,即v为零的情况下,d的改变即为光速。也就是说,当物体在空间中没有移动的情况下,其在时空中的运动速度为光速,在传统时空观下,就会说成”物体在时间轴上的运动速度为光速“
这样跟你所说的”时间=光速“就比较接近了。
最后需要注意的有两点:
1、物体的运动速度是不可能超越光速的
2、光速是具有相对不变性的,也就是说,不管你跑的多快,你看见的光总是以光速在运动。即跟你同向的光总是比你快一个光速。所以你不可能把光甩到身后…
你前面的理解是正确的。
画面信息是通过光发送的。你现在看到某一星球(假设距离1光年),也就说明那星球的画面通过光传播,花了一年时间才进入你的眼球百,也就说明你看到的是一年前的场景。要看现在的,除非你现在就身处那个环境中。你假设了“瞬移”,你先想想,“瞬移”是多快?假设你现在以与光一样的速度像那个星球进度发(你假设的地球也好,其它星球也罢),说了是一光年的距离,那么你要一年后才能到达,那么你看到的就不是你刚才说的那“一专刹那”,而是那一年之后的场景。记住,这是以光速运行的结果。那如果超越光速呢?假设你过去不需要花时间,那么的确属,你可以看到一年前的场景。不过可惜,霍金已经用公式证明当物体运动速度超越光速时会由于巨大的压力而爆裂..
所以,那只是理论值。说白了是不能回到过去的,也不能让时间停留。