03.02 两束被加速到0.9998倍光速的粒子相撞,它们的相对速度是多少?为什么?

讲科学堂


这个是狭义相对论的基础知识,是有现成的速度合成公式的。

我先给你看看这个速度合成公式是怎么样的吧:

我已经把公式写上去了。你需要把数据带入,就可以算出你提的这个问题的答案了。答案还是低于光速的。

这个速度合成公式,可以在很多讲相对论的科普书里找到。在这里,我们看到了光速C也是在公式中的,只不过光速出现在分母里,一般情况下很多时候速度比光速小的时候,带光速平方的那项就约等于零,我们就可以忽视这个光速项,于是整个公式又回到了我们熟悉的牛顿力学中的速度合成公式。

在上图的相对论速度合成公式中,无论两个粒子的速度多大,它们合成的相对速度也不会超过光速。这个公式已经被有的物理老师用来修正学生的考试成绩,只要把光速设为100分,那么1个学生相对于另外一个学生的分数也可以用这个公式来合成。

相对论的速度合成公式,本质上来自于洛伦兹变换公式。


潇轩


很多人一直想找到超光速的例子,于是提出各种实验,最典型的无非就是两只手电筒屁股对屁股,一个向左照射,一个向右照射,如果站在向左照射的光子上看向右照射光子是不是二倍的光速?

其实这是在用牛顿的物理模型测试爱因斯坦的空间,就好比用牛唇对马嘴,二者前提条件不一样,得出的结论显然是错的,不管你认为是对的还是错的。

光速最大(假设是这样),没有什么能超越它,前提是在同向而行,看谁跑的更快,而不是南辕北辙,是不是这样?如果南辕北辙的话,就会进入一个悖论。

看看爱因斯坦如何回答上面的问题吧。

爱因斯坦从来没说过没有超光速,甚至还专门回答过这个问题。

爱因斯坦认为,速度越快时间就越慢,如果你真的站在一个光子上,你就已经达到了光速,时间就不会再有变化了,也就是说这个光子是静止的了,即使从牛顿物理模型的角度理解也是这样,相对运动嘛,对不?

如果这个时候看那个南辕北辙的光子,它的速度是多少呢?公式就不谈了,你的空间时间都静止了,你还谈速度?别说爱因斯坦,就是教你初中物理的体育老师恐怕都要过来揍你。

换句话说,当你真的到了光速,一切都是静止的,根本就没有什么速度,更不要说超光速了,这个虽然有些憋劲,但终究比数学公式好理解的多。


观上灵云


不要把相对论当做乘法口诀一样,遇到问题就死搬硬套!回答这些个问题要有自己的见解,哪怕是错的也不应被相对论束缚!

对于人类来说,光速不变,其它粒子也一样,但对子粒子本身来说,以另一个粒子为参照,速度是叠加的,如果你在一个光子上面,看另一个光子的速度就是两倍光速!(相向而行)

光速不变原理是因为光子质量接近为零,不会产生加速度所以光速不能改变!

有质量物体无法超光速是因为在现有技术条件下需要特别巨大的能量也只能接近光速,喷射工质速度低于光速,又如何将物体加速至光速?即使用光子作为推进也只能无限接近,一旦达到光速,已知的所有推进系统都无法产生推力,此为技术性限制而非定理性限制!超光速未来10年内就会有技术性突破,循环工质引擎正在研发中……达到光速后依然有效的产生推进力!



家trust园


不知道楼主到底想问什么?与其将粒子加速到0.9998倍光速,倒不如加速到光速的0.9999倍,或者直接加速到与光速等速,这样是不是更好一点,更直观一点呢?

就算将两束粒子加速到0.9998倍光速,他们依然是别的粒子而不是光子,既然不是光子,他们的相对速度就符合牛顿时空观,即满足速度叠加原理。楼主问的到底是两束粒子相撞前的相对速度还是相撞后的相对速度呢?相撞的角度是多少?等等,这些什么条件都没给,这怎么回答?


爱因斯坦对光的描述是很直接的,光速是恒定不变的,在时空内的任何参考系内,光速保持不变,这就是光速不变原理。除了光以外,其他任何粒子都不具备光的属性。若是将其他粒子加速到光速,这肯定是不可能的,根据爱因斯坦的狭义相对论,速度越快,质量就增加越快,达到光速的例子,其质量也是接近无限大,这是不可能的,而几十年来,这样的加速粒子的实验多如牛毛,事实也证明,没有任何一种粒子的速度超过了光速,也没有任何一种粒子通过加速能赶上光速。

所以楼主问的这个问题,没什么意义,纯属无聊。


科学与历史爱好者


这两个惯性系的相对速度不能在第三个惯性系测量,只能是以其中一个惯性系去测量另外一个,你只能做这种假设,你和你大爷相对运动,并且你爸测量得出你俩的速度都是0.9c,但是你爸,你,你大爷属于三个惯性系,你们三个的时间坐标是完全不同的,以你的视角看你爸和你大爷,这样想就对了,你爸0.9c,你大爷可以用洛伦兹变换算出来,绝对也是小于c的,因为钟慢效应和长度收缩。狭义相对论了解一下,


毛毛雨79151001


相对速度就是超光速的确凿无疑。很浅显的道理但也只有还具备童贞的人才能正确回答这个问题,如果相对速度仍小于光速人们也没必要搞个对撞,就是因为对撞产生的能量就近2倍光速产生的能量所以才玩这个技巧,产生的能量是近2倍光速能量当然它的相对速度也是顺理成章的近2倍光速!这就是自然真象说其它的都是谬论谎言!


绿水青山48936175


无聊!天天想着怎么超光速。你不管设想什么情况都超不过光速,如果连这点情况都考虑不到,相对论早就被推翻了,不会等到你来推翻。这个问题就像人们以前问大地怎么可能是一个大球呢?那样球下面的人岂不是头朝下了,那样头朝下的人们岂不是全都掉到空中了?用旧的经验来反对新的理论,常常是无意义的。


阿中芳1


即使是相对论这样高深的理论,也只不过是人类为了探究和理解自然想出的办法;自然并不遵从人类的理论,也还有很多未知。说最快的速度是光速,是以出发点为参照,没有发现更快的粒子。人的思维能力有限,逻辑有漏洞,产生这样的歧义也是在所难免……


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