假定有一艘飛船的速度大於光速,那飛船前面的燈還能照亮前方嗎?

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是的,可以照亮前方。並且這個結論在經典物理學中成立,相對論中也成立(注意一點,相對論中,這艘飛船速度不能大於光速)。

但對於地面參考系來講,描述就不一樣了

在經典物理學中(也就是伽利略變化中),這艘飛船的速度是大於光速,假設是1.5倍光速,那麼飛船發出的燈光,它的速度就是原本的光速再疊加飛船的速度,即2.5倍光速。

而在相對論中,由於光速不變原理,這艘速度無限接近光速的飛船,它發出的燈光,在地面參考系中依舊是光速,也就是說這束光在地面參考系中是相當緩慢的離開飛船,大家可以想象一下那個場景。與此同時,飛船內部的一切都會變的非常緩慢,這是由於時間延緩效應,時間都變慢了。

但對於飛船內部的人來說,他們依舊認為燈光是以光速發出去的,而自身的時間並沒有變化。

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既然有光速飛船了,那麼我們就不能好好的展開想象的翅膀嘛?反正前提就只是假如,都假如了,就先排開各種否定光速飛船的理論。就像在《三體》的世界中看這個問題。

首先一點,我們要知道,飛船裡是感受不到光速的。因為當以光速前進的時候時間相對於我們來說是靜止的。而且我們只和飛船內的人員共享同一時間體系,因為光速飛行的是飛船,不是我們。

《三體》中有段描寫這樣的景象:

前方的所有星星都朝航向所指的方向聚集,彷彿這一半宇宙變成了一個黑色的大碗,群星都在向碗底滑落,很快在正前方聚成密密的一團。

這就是在飛船中看到的前面的景象,因為超過了光速群星,星星不再是一顆一顆,而是聚成一個光團,並且文中提到是藍寶石般的藍光。

而從飛船飛船前到飛船後的變化就是

“色彩不斷變化,從藍變成綠,再變成黃色,當它越過飛船後,則變成了紅色。”

那順著這個思路,飛船前頭開著照明燈,那麼就會出現,神奇的一幕。就是明明燈在前面,可光在後面,就有種先看見閃電後聽到雷聲的感覺。而後面的光是紅的。那麼如果沒有星星,那麼從旁邊看到了飛船就匹拖著光跑的馬,當飛船飛到了目的地的時候,船停下來了,當人下船後還能看見船尾的燈。

這時候最重要的是,開燈的意義在哪了?


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如果這個問題從經典物理學來考慮,飛船超光速,但飛船上的燈也與飛船一起超光速,所以燈能夠向前發出以光速相對於飛船運動的光。但在地面觀察者看來,飛船超光速,飛船上的燈所發出的光相對於地面的速度超過了兩倍光速。不管從哪個參照系看來,飛船都是能夠發出光的,只是會看到不同的現象。這就好比在一列高速運動的火車上,有人在火車上向前走,車上的觀察者和地上的觀察者會測得這個人以不同的速度運動。

但根據狹義相對論,由於飛船擁有靜止質量,它被加速到光速需要無限多的能量,所以飛船就連光速都達不到,更何況是超光速。另一方面,根據光速不變原理,無論參照系為何,光速始終不變。即便飛船能夠以光速的90%飛行,飛船上的燈發出的光相對於飛船是光速,並且相對於地面觀察者也是光速(而不是1.9倍光速),光速快慢與參照系選擇無關。

此外,如果考慮空間膨脹效應,在140億光年之外的飛船會以超光速在遠離地球。距離越遠的物體,它們之間的空間在單位時間內膨脹越多,導致它們互相退行的速度越快。當距離超過140億光速時,退行速度就能超過光速。如果在140億光年外有艘飛船朝著地球發出一束光,那麼,由於空間膨脹效應,這束光將永遠也走不完去往地球路上的空間,也就是說它無法到達地球。


火星一號


假設一艘飛船的速度超過光速,這艘飛船前面的燈可以照亮前方嗎?

如果這艘飛船真的超過了光速,則只有一種可能性,那就是這艘飛船不是我們這個宇宙的飛船,而是其他宇宙的飛船。這個宇宙,我們似乎可以稱之為【超光速宇宙】。因為,在我們這個宇宙,光速是永遠不可能被打破的,用數學就可以推導出來。一切具有質量的物體的移動速度,或者信息傳遞速度,都不可能達到光速。能夠達到光速的,必須是靜止質量為0。接近光速都不可能,何況超越光速?所以,在我們這個宇宙之中,無論你如何提速,都不可能超越光速。即使把整個宇宙的能量加起來,也不能超光速。

所以說,如果真的發生了超越光束的事件,這個事件也不會發生在我們的宇宙,而是在其他的宇宙。其他的這個宇宙,由於物理規則和這裡不一樣,所以是能夠超越光速的。甚至有個別科學家幻想,在黑洞的另一端,是一個光速為速度下限的神奇宇宙。但這些構想,僅僅是一種科幻,並沒有一絲一毫的真憑實據。298



懷疑探索者






種花家帶鹽人


按照目前文明理解程度:能照亮前方,但同時被飛船超越,亮光甩向後方。

但:

當你真有一首超光速飛船時,你會發現,光速可以更快,但人的眼晴已“看”不見超光速的光了,只能用儀器轉換才能“看”見。

其實目前激光(切割機)的速度已遠超太陽(在地球)的光速,只是沒人測試而已。

記住一點,任何速度都不是恆定的,即使是“光”,越“亮”速度越快,越“暗”越慢。光波頻率與震幅越高,速度就越快,亮度就越高。同一個光源,電壓越高,電子速度就越快,單位時間內通過的電子個數就越多,產生的震盪“頻率”(光波)就越快,亮度就越“高”。

所以,不用擔心,還是有“技術”能解決超光速“照明”的。


人腦機器人總工程師


首先,要明白,根據愛因斯坦的理論。光源不受所在載體速度的影響(在火車上發出也好在宇宙飛船上發出也行,光速都不會有變快或變慢的疊加現象,而是保持約30萬千米/秒固定不變)。

其次,需要明白光的反射或漫反射原理。光在向前傳播的過程中,是因為碰到了阻擋物,然後才發生傳播方向的改變,即改變原來的向前傳播路線,進而轉變為相反方向傳播才能進入我們的眼睛。這也是我們能借助光看到萬物的基本原理。

明白了以上兩點,接下來我們就可以來討論「若飛船的速度大於光速,飛船前面的燈是否還能照亮前方」這個問題了。

我們假定飛船剛一啟動,飛船前面的燈就被打開了。飛船剛開始起飛時,需要有一個緩衝速度,然後才會逐漸加速直至超過光速。

在未超過光速時,飛船前面的燈發出的光肯定是快于飛船的,如果飛船是在非真空的大氣層裡飛行,由於大氣層的漫反射,這時的飛船前方會看到一片光亮。

隨著飛船的逐漸加速,飛船終究會趕上光速並超越光速,當飛船的速度趕上並超過飛船前面燈發出的光的傳播速度時,顯然,飛船前面不管有沒有大氣層或其他屏障物什麼的,都不將能再看到燈光會照亮前方。

因為燈光的速度趕不上飛船的速度,更不要說再折返回來了。

但是,雖然燈光照亮不了飛船的前方,卻可以照亮除了飛船前面的飛船其他部分(上下左右後),以及飛船後面的大氣層(如果是在大氣層裡穿梭的話)

為什麼呢?

因為飛船前面的燈在不停地發出光粒子,但光粒子的速度自從飛船超過光速後就再也無法超過飛船,飛船就一直在光粒子束中穿梭著,所以飛船整個身體除了前面其它部分(上下左右後)都一直在前面的燈發出的光中穿梭著。光被飛船甩到了後面,後面的大氣層和景物(如果非真空的話)因為漫反射被照亮了。



水木長龍


一艘超越光速的飛船,你認為這樣的飛船會在我們認為的普通星際空間中飛行嗎?

顯然不會,無論它撞到了什麼物質,只要是撞到了,哪怕是一團星際雲氣體,也會讓這艘飛船陷入萬劫不復之地。

很顯然,如果有這樣的飛船的話,只要它以光速飛行或者是超越光速飛行,它都不會再屬於這個已知宇宙了,至於這艘飛船去哪裡了,肯定是去宇宙光速飛船專用通道了。

這樣的情況都不能以常理來分析,飛船的速度超越了光速就會導致反因果,事件的果發生在事件的因之前,這是不合乎現實邏輯的,但在題目中描述的情況下,反因果就會出現。

題目中假定的這艘飛船以超過光速的速度飛行,很顯然,它破壞了因果,即使飛船的前部照射出來一束光線,你在外界看,會先看到有一束光線,接著才會看到飛船前部的燈泡閃亮,所以這就破壞了因果,

導致了收信息發生在發信息之前,所以也就表明,在這個已知的宇宙中,不可能會有普通物質達到光速更或者是大於光速的。所以飛船是永遠也照不亮前方的。


一枚遊戲科幻迷


首先說明一點,任何有靜質量的物體速度都不可能達到過超過光速,只能無限接近。那麼既然是假設,讓我們一起做一個思想實驗!

思想實驗之前需要對一個定義有所瞭解,同時必須拋棄我們傳統對相對速度的慣性思維。首先要了解“光速恆定”到底是什麼含義,它遠不是指光速在真空中傳播速度是30萬公里每秒,而是指相對於任何慣性參照物,光的速度都不變!

舉個簡單的例子,如果你奔跑的速度是6米/秒,靜止的我看你身上發出光的速度並非6米/秒+光速,而仍舊是光速,這就是“光速恆定”最簡單的解釋!

明白了這點,再回過頭來看樓主的問題就很好給出答案了,根據“光速恆定”原理,即使飛船的速度超過光速(顯然這不可能,只是假設),我們看到飛船發出的光仍舊是光速,如此這樣扔能照亮前方(前提是前方必須有東西可以照亮)!

我們低速世界的相對速度很好計算,就是兩個速度簡單相加,運用的是“伽利略變換”,但因為時間和空間並不是恆定的,所以在亞光速世界,速度對時間的影響非常明顯,“伽利略變換”不再適用,必須用“洛倫茲變換”,簡單說,“伽利略變換”就是“洛倫茲變換”在低速世界的特殊情況和近似情況,因為誤差非常小,可以忽略不計!

所以,一開始我就所說了,一旦速度達到亞光速,我們就必須拋棄我們對速度的傳統思維觀念,一切都是因為“光速恆定”原理,說簡單點,相對於任何慣性參照物,光的速度都不會變,等於光速!


宇宙探索


我讀書少,年紀輕輕就得打工養家餬口,你這問題我真不知道…



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