百度作业网为什么物体不能超越光速?
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/06 00:36:45
为什么物体不能超越光速?
理论上,当一个足够坚硬,足够长的棍子,一头固定,并且旋转,那么另一头是可以超越光速的啊.还有,一个速度足够快长度足够长的火车里面放一一列更小的火车里面再套一辆更小的火车...他们同时开动,这样速度不就可以叠加超过光速吗?
理论上,当一个足够坚硬,足够长的棍子,一头固定,并且旋转,那么另一头是可以超越光速的啊.还有,一个速度足够快长度足够长的火车里面放一一列更小的火车里面再套一辆更小的火车...他们同时开动,这样速度不就可以叠加超过光速吗?
对于光,我们知道的不少了,不少人知道相对论限制任何正常的物体超光速,但不知道到底为什么.
我作为一个物理爱好者,理解这些想知道的且有兴趣的人.
于是,有了这篇文章.
这里先说个公式：m=m0/√(1-v^2/c^2).
其中m代表物体的动质量,即物体运动时的质量,m0是静止质量.经典物理学不区分这两个量,因为在宏观低速运动当中,这两个物理量几乎相同～其中c指光速,即3*10^8m/s,v就是物体运动速度了.
从中我们可以清楚地看到,当v趋于0时,v^2/c^2就趋于零,所以（1- v^2/c^2）就趋于1,√(1-v^2/c^2)也趋于1.这样,m0/√(1-v^2/c^2)近乎等于m0.
而当v接近于光速c时v^2/c^2趋于1,则 (1-v^2/c^2)趋于0,这时候,m0/√(1-v^2/c^2)跟m0就相差很多了
代入两个极限数值或许更好理
当v=0时,m= m0/√(1-v^2/c^2)= m0/√(1-0)=m0,也就是说,物体在静止时动质量等于静质量——当然了,物体不动的时候哪来的动质量,可见理论与数学符合得很好.
而当v=c时,m0/√(1-v^2/c^2)= m0/√(1-1)=m0/0,因为x/0(x>0)表无限大——举个例子：路程s=x(x>0),速度是0,时间就等于s/v=x/0,而速度是零说明永远到不了,时间也就无限大,因此,m0/0表示的是质量无限大.
而又因为质量与能量等价——
如果你不知道,想想那些不懂相对论的人每天挂在嘴边的e=mc^2.
c我们说过了是常数光速,e时物体的内能,从中我们看出物体内能与质量的关系,如果一物体要想达到光速使其动质量无限大,就需要有无限大的能量去推它,然而,无限的能量是不存在的,所以正常的物体不仅不能超光速,也不能达到光速.
实际上通过这个公式还能更容易的说明正常物体不能超光速,当v>c时,(1-v^2/c^2)
我作为一个物理爱好者,理解这些想知道的且有兴趣的人.
于是,有了这篇文章.
这里先说个公式：m=m0/√(1-v^2/c^2).
其中m代表物体的动质量,即物体运动时的质量,m0是静止质量.经典物理学不区分这两个量,因为在宏观低速运动当中,这两个物理量几乎相同～其中c指光速,即3*10^8m/s,v就是物体运动速度了.
从中我们可以清楚地看到,当v趋于0时,v^2/c^2就趋于零,所以（1- v^2/c^2）就趋于1,√(1-v^2/c^2)也趋于1.这样,m0/√(1-v^2/c^2)近乎等于m0.
而当v接近于光速c时v^2/c^2趋于1,则 (1-v^2/c^2)趋于0,这时候,m0/√(1-v^2/c^2)跟m0就相差很多了
代入两个极限数值或许更好理
当v=0时,m= m0/√(1-v^2/c^2)= m0/√(1-0)=m0,也就是说,物体在静止时动质量等于静质量——当然了,物体不动的时候哪来的动质量,可见理论与数学符合得很好.
而当v=c时,m0/√(1-v^2/c^2)= m0/√(1-1)=m0/0,因为x/0(x>0)表无限大——举个例子：路程s=x(x>0),速度是0,时间就等于s/v=x/0,而速度是零说明永远到不了,时间也就无限大,因此,m0/0表示的是质量无限大.
而又因为质量与能量等价——
如果你不知道,想想那些不懂相对论的人每天挂在嘴边的e=mc^2.
c我们说过了是常数光速,e时物体的内能,从中我们看出物体内能与质量的关系,如果一物体要想达到光速使其动质量无限大,就需要有无限大的能量去推它,然而,无限的能量是不存在的,所以正常的物体不仅不能超光速,也不能达到光速.
实际上通过这个公式还能更容易的说明正常物体不能超光速,当v>c时,(1-v^2/c^2)