如果一艘宇宙飞船以光速前进,打开大灯的话,会照亮前方的路吗?

兜子同学

在回答这个问题之前,咱们先来了解一下爱因斯坦的狭义相对论的“光速不变原理”,这个原理准确的阐释是:光在真空中的速度相对于任何惯性系是不变的,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变,换句话说真空中的光速对于以任何速度运动的观察者来说都是相同的。狭义相对论认为宇宙中任何物体的运动速度不能超过光速。这是对任何惯性系运动速度的限制。所以目前的认知水平和技术水平,是制造不出光速飞船的,因为物体质量的膨胀效应会使接近光速的飞船的质量趋向于无穷大。既使制造出来,以这么大质量光速运动的物体在太空中即使碰上一粒尘埃也灰飞湮灭。



爱因斯坦说他青年时常常想一个问题:人如果和光速一样快会怎样?会发生什么?……后来他创立了相对论,成为世纪伟人,咱们今天这个问题有点类似,咱们下面来做一番讨论。我认为达到光速和追上光是两个概念,任何物体你既使达到光速,甚至超越光速,但永远也追不上光。光对于任何速度的参考系都是光速。我曾经说过光速应该叫“介速”,它与介质时空特性有关,光在介质时空的传播是光触发了介质时空本身的特性,而时空还具有相对性,使得这个时空特性对于任何参考系都是不变的。

题主作了假设,说“如果”飞船以光速前进(这里当然是匀速了),这个假设已经达到了光速限制极限,那我们也不妨用狭义相对论的上限来解释:即使飞船以光速前进,飞船发出的光(光的传播与光源的运动状态无关)对于飞船来说仍然是光速。所以宇宙飞船以光速前进,如果前面有路面,打开大灯照明肯定能照亮前方的路。这是事实。


但飞船里的人却未必看到,这有两种情形。第一种情形,按理讲这么快的飞船肯定是在太空,不会在地面,太空没有空气没有地面,光发出后没有任何物体来反射光,所以你根本看不到。第二种情形,即便真存在一个路面反射光,飞船相对于路面是光速,那会什么情形呢?由于光射到人的眼睛再加上大脑的反应是需要时间的,还产生“视觉暂留”现象,大概有0.1――0.4秒时间,这段时间光已经在路面上移动了3万――12万公里了,所以人眼看到的光有延迟,并不是当前的光,后面的光在大脑中留下的影像覆盖前面的光影像,飞船速度太快了,结果眼睛什么也看不到了,也许是淡淡的白蒙蒙。

而路面等周围物体空间会产生相对论膨胀效应。观察高速运动的物体时,物体的形状会发生扭曲,随着速度的加快,你还能看到物体的侧面。
周围物质相对于飞船也是光速,所以飞船中的人观察周围物质就变成了上图的情形,当然这是为了表达清楚而用白天来表示,并加以夸大清晰。

实际上如果周围是真空,根据相对性原理,根本不能确定飞船的状态是光速还是静止。飞船打开大灯照明就象静止在地球上的探照灯射向空中一样,如果空气中没有杂质,将什么也看不到。



总之,如果一艘宇宙飞船以光速前进,打开大灯照明的话,如果前方有物体的话,会把前方照亮,如果前方没有物体的话,将不会照亮前方。而飞船中的人不管是哪种情形,都将看不到。


物原爱牛毛1

这个问题不能准确回答,如果谁说能,必定是个狂妄无知的人。因为到目前为止,人类还没有认知能力做出光速飞船,不能做这个实验,也不能做模拟实验。凡未经实证的答案,都不能称之为科学。只能思考或推理这个问题,或可叫潜科学。

生活经验告诉我们,当我们乘坐火车时,我们在车厢里运动,向前抛物,向后抛物,都与在房间里面没有不同。但事实上,在火车里向前抛物的速度,一定要加上火车前进的速度。同样的道理,航空母舰可以达到50公里的时速,航母上的飞机跑道约300米,飞机在300米内加速,或许达不到起飞的速度,但加上航母的速度,就可以升空了。所以,航母要放飞舰载机,必先逆风全速航行,助飞机起飞“一臂之力”。同理,飞机降落时,也须逆风从后方追上航母,降落在全速前行的甲板上。

但是,这是在时速较低条件下的情况。如果速度达到较高的时候,情况就变了。已知,超音速飞机达到音速时,会有音障Sond Barrer和音爆Sound Boom 。也就是说,后面的声波追上前面的声波时,迎面受阻,产生了阻压,但又突破障碍,超前而行。视觉上,可以看见超音速飞机前端的音爆云。这个超过音速的声音是有一定的破坏力的,但它在空气介质中,传播速度会迅速衰减,其速度不能简单地将飞机速度加声波的速度。顺便说到,这一现象揭示了唯物主义的一个方法论:量变产生质变。

有了这种声学动能的模式和经验,我们才可以用推理之法,推导超光速飞船上发光,会是怎样的情形。简言之:也会有闪耀的光爆,也会将光加速为超光速光,会照亮前方。但也会哀减,在较短距离内回复光速。事实上,恒星在宇宙空间的运行速度很快,但却不能大范围改变光速30万公里/秒的基本速率。

声波与光波都必须在介质中传播,同时,又会滞阻和消耗其能量。故有开普勒三大定理。在地球环境中,声波通常以空气为介质,湝水艇上的声纳,则以海水为介质。光在太空中传播,也是有介质的。这个介质是什么呢?虽然目前还不知道这个介质是何物质,不知道其物理化学特性,但天文学的观象早已确定了它的普遍存在。中世纪时,人们称之为“以太“,现在叫暗物质。


用户5999942904

不会的,因为根据相对论,时间静止了,光速和飞船又一样快,那么这团光包围在飞船周围。所以你看到这样的UFO,那是真的外星人👽飞船


癫济哥

一个方面,可能在大家感觉来说,光在国际公认值为 c=299792458米/秒,倘若一艘飞船以光速飞行,那它打开大灯,灯光的速度和飞船的速度一样,因此大灯的灯光似乎在打开的一瞬间就是和飞船平行飞行的,那么灯光肯定照不亮前方的路。如果按照爱因斯坦的相对论:任何物质的速度不能够超过光速,按照公式,一旦速度超过光速,则质量变得无限大。因此如果光本身的速度也不能够超过这个速度的话,那么上述的猜想是正确的,就是大灯的光和飞船平行前行,无法照亮前行的路。

但另外一方面,这个理论是根据公式计算出来的,因此实际情况到底如何还无从知晓,因为目前所知的最快速度就是光速,也许在未来的某一天,我们会有其他的发现和理论来打破现有的规则。之所以解释这么多是因为:飞船的速度本身就是光速,而大灯的光线是从飞船本身出发以光速飞行,那么灯光本身相对于飞船的速度就是光速,也就是参照于其他物体,飞船的灯光以两倍光速前进,如果这种猜想是正确的话,那么飞船的灯光是可以照亮前方的路的。


小梅的车友圈

一、用事实说话、我有一个大家熟知的比方、

当一艘前进的船舶、它的速度正好是和平时水波的速度是一样时、你认为船前还有水波吗?假定有、那也就等于你己经承认了、船前水波是其它周围水波的二倍、那么、我们再问、船前二倍于周围水波的形状会是怎样的叠加状态、或干涉状态呢?如果谁说他見过、我扣了他的眼珠子!

二、理解要从根子上解决问题、光子没有速度!

大凡我们一提起光速、脑子里就想的是宏观物体运动的速度!把光子当成了物体、把三十万公里当成了光子的运动距离、大错特错、就象我们平常所说、电流的速度就是光速一样、实际上电子的速度都在低速的秒米级别上!光子的行为一开始就是一个莫能两可的说法、光子到底是什么、我们不知道!虚空中到底是什么我们也不知道!有人猜是以太物质、但拿不出证具、早年间爱因斯坦就曾设想过、假定有人可以以光速飞行、它伸手抓一把周围的物质看看是什么、到了今天、我们斗胆的回答:是以太!我们的光子是通过对以太的激化而传插的、光子几乎没有动!所以说、飞船前面的大灯根本就没亮过!谢谢各位看笑话、以笑了之为好!


上帝从不胡弄人

我不是科学家,也不具有高学历,但我很想回答这个问题。以前我自己,包括很多网友在悟空问答中回答问题,都会说根据某某大科学家的什么理论,然后再怎么怎么样,其实这样回答问题已经给自己带上了枷锁框架的局限性,我们试想,由于爱因斯坦的相对论太超前,当某一天科学发现了他的局限性和错误,那会遭成怎样的结果。我现在抛开大科学家的理论用自己的想象回答这个问题,先说光是什么?我认为光是速度的产物,而且是有条件下速度的产物,电子接受了能量,产生了更高速的运动,得到一定的速度而释放能量,才产生了光。但并不是说其他宏观物质达到光速后就会产生光,因为宏观物质受能情况与原子内部受能情况是不同的,所以光速不变是有条件的。一般物质的运动速度是惯性速度加加力速虔,惯性速度是要参照物的,是相对而言的,在光速运动的飞船上,所有的物质都具有惯性光速度,但他们相对来说是静止的,。当开灯后,产生的光是相对静止飞船后产生的光,完全可以照亮前面的了。至于还有第三方相对观察者,感觉是怎样。暂不讨论了


手机用户5809832755

如果宇宙间有光媒介质,它可以照亮前方的路。会不会因为飞船作光速前行,导致飞船上的灯光只能呆在灯泡里?不会。比方说吧,一架与子弹飞行速度相等的飞机,后面的枪手能否枪击前面的人?可以,一枪毙命。这就是我发明的“搭乘理论”,不论飞船多快,你可以在飞船内以步行的速度超过飞船速度本身。在飞驰的火车厢顶,火车比人跑的快多了,但电影中常有这样的镜头,特工在车厢顶往前飞奔,特工的速度已经比火车的速度更快!这是因为特工搭乘了火车,火车速度相对与特工而言,速度为零。特工只要往前跑,就比火车快。


一枝梨花wjh3000

不想展开来论述,不知道为什么楼下的回答不考虑尺缩效应,事实上,光速是时空的内禀性质,如果飞船以光速前进,对于飞船而言,空间距离已经不存在了,非得说距离的话,那就是为零。又何来照亮前方的路?又何来那么多的推论?

这个问题其实不存在,当然,如果一定要让这个问题成立,只有设一个前提:光速不变原理不成立,而且光速也不是我们宇宙的最高速度。那么,打开大灯,当然会照亮前方的路。

所以,对于光速飞船而言,即不存在时间也不存在距离,更不存在看到看不到的问题,科幻片里的光速飞船特效只是为了追求效果而已。


人择原理

简单的答案:不会!

因为宇宙飞船达到超光速,放出的光和宇宙飞船同步。

这个问题有点不合理,因为爱因斯坦的理论是不可能达到光速。

因为速度越快,质量越大。质量越大了,推动的力就越大。一个有质量的物体到光速质量就会达到无穷大了,质量无穷大,推动力就得无穷大,所以达不到光速。

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维几百科

在爱因斯坦的相对论中,光速在任何惯性系中都是相同的C,但时空在不同的惯性系中是不相同的。一艘宇宙飞船以光速前进,如果观察者是在宇宙飞船上,看到的是和我们平时看到的一样,光是以光速向前照亮前进的道路。如果观察者是在地球上,看到的情况是光无法照亮宇宙飞船前面的道路。时间在两个不同的惯性系中是不同的,所以观察者在不同的惯性系中会有不同的结论!


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