02.26 当我们以光速前行时,往前面扔一块石头,石头会以超光速运动吗?

相信很多人小时候都喜欢扔石头玩,一群小伙伴之间经常比赛谁扔得远,而我们为了扔得更远,往往会助跑一小段路再把石头扔出去。那么当我们快速奔跑起来后,再往前方扔出一块石头,毫无疑问的是,这块石头的运动速度会比我们的奔跑时的速度更快。既然如此,我们不妨大胆地假设一下,当我们以光速进行运动时,朝着前进方向上扔一块石头,那么这块被扔出去的石头会不会以超光速进行运动呢?相信对于这个问题,大家都是表示疑惑的,那现在我们就先初步分析一下这个问题。


当我们以光速前行时,往前面扔一块石头,石头会以超光速运动吗?

首先,大家都知道光速很快,那么有多快呢?光速可以说是目前我们认知范围中的最大速度,只可惜按当前我们人类的科技水平来说,是无法使物体达到以光速进行运动的。其次,根据爱因斯坦著名的质能等价理论,物体一旦进行运动,就会产生动能,而随着物体动量的增加,物体的质量会增加。那么,当一个物体的运动速度达到光速时,它的质量将会是无穷大的,同时也需要无穷多的能量来推进它。这说明了什么?


当我们以光速前行时,往前面扔一块石头,石头会以超光速运动吗?

说明了这个问题本身就是一个缺乏理论基础的问题,以我们人类目前的认知水平是无法做出正确的回答的,但是既然它是个假设的问题,那我们也不妨假设一下它的结果。因为我们都已经知道要达到物体光速就需要无穷大的能量来进行推动它,那么当我们以光速进行运动时,朝着前方扔一块石头,要想让这块石头以超光速进行运动的话,也许这块石头也同样需要无穷大的能量来推动它。这么看来,当我们把石头朝前扔出去的那一下,这块石头也许就已经回落到我们的身后了。


当我们以光速前行时,往前面扔一块石头,石头会以超光速运动吗?

更何况,在光速的相关理论中,真空中的光速是一个物理常数,意味着真空中的光速放在任何一个体系中都是固定的参考值。纵使真空中两束光相互叠加一起运动,其运动速度也仍是光速,即光速是不可以进行叠加的。毕竟要是光速可以进行叠加的话,那我们大可不必做“光速前进中扔石头”这种只存在于思维模拟中的假设。相信看过科幻片或科幻小说的朋友都知道,超越光速向来都是科幻类小说和影视作品的重点,但根据爱因斯坦的相对论,目前真空中的光速是已知的最快运动速度,所以超光速这种速度仍只是一种假设。


当我们以光速前行时,往前面扔一块石头,石头会以超光速运动吗?

虽然有个别科学家在实验中发现:中微子,宇宙中广泛出现的一种基本粒子,科学家认为其运行速度可能超越光速。但是根据科学家最新的测量结果,中微子的运行速度并未超越光速。所以说,当我们以光速进行运动时,朝着前进方向上扔一块石头,按目前我们人类的认知范畴来说,这块石头是不会超过光速的。


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