运动中的激光源射出的光线会在介质中呈现曲线吗?

这其实是两个问题。
我从来不考虑宏观物体达到光速的情况,因为现实中没有材料和能源能够做到这一点。
但是没有质量的东西能不能显示出超光速的运动?
如果在地球上的某人,拿着一只激光笔,先把激光笔指向左边,然后甩手让激光笔在一秒钟之内指向右边(这并不难做到),这样做的结果是,激光投射在月球表面(如果射得到的话)的光斑的移动速度会超过光速,因为光斑不是实体没有质量,所以不违背相对论?这个理解有问题吗?

由此推出的第二个问题是,如果用一根水管喷水时如果左右摆动水管,从上往下看会发现水流的轨迹不是直线。但是实际上在水平面上每一个水分子的运行轨迹还是直线,曲线的形状只是每一个瞬间各个水分子处在各自位置上的点的连线形成的图像而已。
推论到光线上,是否也有类似的结果?

回到问题1的假设,如果激光足够强,且地月之间的空间内弥漫者能散射光线的物质,那么一个远离地球的观测者是否有机会观测到地月之间有弯曲的光线如下图?


再进一步,只要我们观测精度够高,是不是所有摆动的激光线穿过散射介质时都形成曲线?

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1个答案
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若隐若现的伤感物理狂热爱好者,科幻小说写手,什么都知道的生活家...

2014-01-28 10:27

现在我们来看一下广义相对论,也就是说不含能量和信息的东西是可以超光速移动的。这就造成超光速漏洞,也就是说影子啊,光斑啊什么的东西是可以超光速移动的。
第二个问题就比较有争议,这就是业界争论多年的光的波粒二象性,现在已经证明了。所以说把光子比作水分子是对的,也就是说可以这样想。但这里指出一点,水柱在空中时水分子是通过氢键连接成的共同体,不是单独的水分子。

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