一个初中生看了一些有关相对论的书之后的胡思乱想,这些可能发生吗?

一、假如我驾驶一架超光速的飞机,同一束光一同出发,
①那么的地上的人将看到我的飞机会怎样(光速的话会消失,那么超光速呢)
②我是不是 还是 不会 感到时间以及其他一切(包括 长宽高 等等)有变化
③假如有架时光机 地上的人在我出发后一小时要用那架时光机穿回半小时前的飞机上
是不是不能实现(地上与飞机上的时间流速不同)那么是不是时光机就不可能发明
假如能发明 那么地上的人穿到一秒前的飞机上 是不是会看见地上的自己已经穿过去了(时间的流动快慢不一样) 假如换成光速或亚光速呢 会看见什么呢
④假如一个物体落向一个无底洞 并且受到的重力一定 那么他为什么不能达到光速
他的速度会像 反比例图像 那样无限趋近坐标轴(光速)吗
⑤一辆以接近光速向右行驶的车上有一盏灯 且有距其等距离的一左一右的两人
打开灯 那么车上 所见为正常的情形 而地上人(那个人在车右侧)会看见 光很慢到达右边的人 而以接近两倍的光速到达左边的人
于是对于地上的人 那两人接到光的时间不一样慢 距离灯一样近 那么不是两个人一个时间快 一个时间慢么(相对于地上) 可是应该两个人时间一样慢呀



1我知道不能有超光速 也仅是想象一下 达到光速不也是不可能的吗 可是我们怎么知道 会变扁 会消失 既然达到光速可以想象 那么超过光速为什么不能想象?
2还有 我那个落入无底洞的物体是不记空气阻力的(不过我懂为什么了)
3我的那个图意思是 地上的人 看见 向 左/右 的光线相对左/右边的人的速度是(2c-v) / v
4还有 有哪些 语言比较深入浅出的书啊 我看的一本是时间的形状
5那个啥 我们本来就在四维空间里了哈

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8个答案
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小白黑黑光学工程博士、制服控、DIY

2012-08-10 11:47

对于你的热情表示鼓励。

不过你得了解一些基本概念再来问这些问题。
首先,现有理论下光速不可超越。
为什么?速度越大质量越大。越接近于光速,物体的质量会大的超过你想象。
这也就4不成立的原因。在恒定力作用的情况下,需要无穷大的时间才能加速到光速。

再者:相对论下的同时性并不是那么简单的。所以你的问题5是不成立的。
时间上的缩放是的在静止的人看来,2倍光速是不可能的。

基于第一条的光速不可超越性。所以至少目前情况下,1,2,3没有回答的必要。

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非乌龟代数拓扑硕士,C#程序员

2012-08-10 11:45
支持者: 举报狂魔blindmouse

1、2、3:不存在超光速,这实际上是相对论的数学公式里表达清楚的了。
4:即使接受假设也不可能加速到光速,因为对于无底洞这个参考系,物体速度越来越快,由相对论原理,它的质量越来越大,恒定的重力产生的加速度越来越小趋近于零,想要加速到光速是不可能的。
5:相对论里最基本的一条说的就是选定一个参考系之后,光相对于参考系在真空中的速度永远都是3*10^8米/秒。不同参考系观测到的事实的确是不同的,这也就是“相对”的意思。

建议楼主初中的话可以先看一些经典的相对论方面的科普书籍,然后真的有时间有能力,看一下具体的教材,毕竟真正学习的话还是要详细地推导一下其中的数学理论。

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板甲电子信息技术

2012-08-10 12:56

达到光速的时候楼主的质量是无穷大,楼主已经坍缩了

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上面说了不少了我只是加一句
相对论一大基础是以洛伦兹变换代替了经典力学中的伽利略变换,如果以伽利略变换来理解相对论的话是不可能得到正确结果的。这也就是你的第5问无法解释的原因

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超光速是不可能的,因为目前的理论表明不可能超过光速,自然而然也就没有关于超光速 的理论,直接把现有理论套进去是不对的。相对论本身预言不可能超过光速了。万一真的超光速,相对论不可避免的部分垮台。

关于相对论,我先是看了《时间简史》+《果壳中的宇宙》后来又看了乌龙老师的《时间的形状》。现在正在看《普通物理学》(江之永 等著)(这个只要有一点微积分基础(微积分很简单的....很简单的....勿喷)就行了)+《费曼物理学讲义》(同上,但是更深一点)+《朗道十卷》(这个纯粹是装B...)
本人同是初中生

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有本书叫《人类看得懂的 相对论》上面的内容浅显易懂,我记得上面有你说的这个例子,但是不是超光速,因为没有理论支撑光速可以超越。
所以你如果以超光速为基础的话,上面的问题都不成立,无法解答的。

可以参考这个:
设想有一列长540万公里的火车,以每秒24万公里的速度作匀速直线运动。
打开火车中部的一盏灯。再设想,一当灯光达到火车首位的两个车厢时,车厢的门都立即自动打开。这是火车上的人将看到什么现象呢?

在火车中间的人将看到下列现象:
由于相对火车而言,光想任何方向传播的速度是相同的,即每秒30万公里。那么光在9秒后同时到达首为两个车厢。欧为车厢的门也同时打开。

相对月台而言:
光也以每秒30万公里的速度传播。但是,为节车厢是迎着灯光运行的。所以灯光是在2700000/(300000+240000)=5秒后于为车厢相遇。
而对首节车厢来说,灯光实在追着它传播的。所以灯光需在45秒之后才能到达首节车厢。
对于月台的人来说,首尾两节车厢的们似乎是在不同的时刻打开的,即尾节车厢的门先打开,而首节车厢的门则是在40秒之后才打开。
于是,对于在火车上的人来说,首尾两节车厢的门的打开是完全相同的,而对月台上的人来说,首尾两门的打开却相隔40秒。

我们再次坐上火车

假定我们现在再次坐上爱因斯坦火车,在无限长的轨道上奔驰。在这条轨道上有两个车站,它们之间的距离是864,000,000公里。这列火车一每秒240,000公里的速度前进,需要1小时跑完这段路。两个车站各有一只钟表。一位旅客在第一个车站上车时,按车站的钟对了自己的表。当到达第二个车站时,他却吃惊地发现,它的手表慢了。
这是怎么回事呢?
为了弄清这个问题,让我们假定,这位旅客在车厢地板上放一个垂直向上的激光发射器。发射器发出的光束很快到达车厢顶壁。在车厢顶壁与发射器垂直处,有一面镜子,镜子又将光束发射回到发射器上。
这时旅客看到光束往返的路线是垂直的。
但是,月台上的人看到的情景却很不相同。月台上的观察者看到,在光束从发射器到达镜子的过程中,由于火车的运动,光线的传播路线是向后倾斜的。在这一过程中,光束经过的路线是一个等腰三角形的两腰长的和。

通过这一事实使我们发现,月台上的人看到光束在这一过程中传播的距离是一个等腰三角形的两腰之和。而火车上的人看到光束传播的距离则仅仅等于这个三角形高的二倍。显然,前者的长度大于后者。另一方面,我们知道,光数是一中绝对速度。对于火车上的人和月台上的人来说,光速当然都是相同的。于是我们就得出结论:从月台来看,光从射出到返回所经过的时间要比从火车上看经过的时间长。

自相矛盾的钟表

从上面的事实我们很容易计算出这样的结果:从车站上经过了10秒钟,而火车上看仅仅经过了6秒钟。这就是说,根据车站的钟表,如果火车运行一小时到达另一车站,那么按照乘车人的手表,火车仅仅运行了36分钟。换句话说,乘车人的手表要比车站上的钟表每小时慢24分钟。

显而易见,这列火车的速度越快,时间滞差就越大。如果将火车的速度提高到接近光速,那么车站上一小时的时间,在火车上的速度就能减小到极小。

0 1

同为初中学。弱毙了地解答下。
1 2 3问题假设是存在超光速。那不存在超光速呢?我的观点是最快速度为光速的。
4 http://www.guokr.com/article/205957/看看这个文章。。你就会知道加速会有一个最终速度。
5 光速为3*10^8,人的反应速度取0.1吧。3*10^8/0.1=3*10^9 即物体得3*10^9你才能感觉到,看到。光速移动的情况下,你还反应不过来呢。当然,不知道我这式子有没有列错。。。

0 4

我也初中……
最快速度可以超过光速,但是会造成时空扭曲,跳到四维空间。
时光机是可以有的,但是只能在过去像看电影一样,不可能参与到其中,也不能穿越到未来。

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