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推翻相对论:关于超光速问题
作者:mmkey 来源:网络 更新日期:2007-1-26 阅读次数
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想象一下,假如我朝向一束巨大光源奔跑,那么我相对于附近光子的速度就是光的速度与我的合速度,那我岂不是超过了光速了吗?但是很难想象会发生什么。
难道爱因斯坦的相对论错了吗?你的问题在于错误地使用了一个不能精确成立的式子:相对速度=速度1+速度2,根据光速不变性原理,这个式子并不能精确成立。只有在观测精确程度很差或者是速度很慢的时候,比如我们日常生活中的一般交通工具的速度水平,这个式子的偏差才可以忽略。
事实上,人们在十九实际末二十世纪初时已经发现这个式子与事实不符,为了对其进行修正,一般有两种思想。一种是通过数学变换,在将速度进行加和时进行调整,这个方法叫做洛伦兹变换,是基于纯粹的数学手段,但是没有对应的物理意义,或者难以让人满意。另外一种就是爱因斯坦提出的革命性的主张:他认为速度根本不该进行无限度地加和,光速就是其上限(即光速是最大可能速度)。换言之,在你的问题中,你相对于光子的速度还是光速本身。这个假设乍看颇为怪异^_^,但是基于这个假设,却可以很顺利地将已有的物理原理形式简化,并给出很多后来得到实验证实的预见性说法。于是,狭义相对论诞生了,光速不变性原理也就是她的基础假设之一。
有兴趣的话,推荐你读一本叫做《相对论导引》的书,这是一位物理学学者写的相对论科普书,我上高中时读过,感觉极好。十几年后的今天它又再版了,很容易找到。



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