想知道光速不可超越的原因,首先需要知道光速为什么不变。至于物质为什么不能超越光速,首先是因为空间的存在。事实上,光速不仅不可逾越,任何有静止质量的物质都达不到。根据狭义相对论,光速是不可超越的,质量非零的物质是达不到光速的。

光速不可超越吗?

这个问题想必很多人都会有困惑。事实上,光速不但是不可超越的,而且任何拥有静止质量的物质都无法达到光速,这样听起来确实会让人产生疑问,为什么光速是最快的速度?因为根据牛顿第二运动定律F=ma,只要火箭携带了足够多的燃料,能够持续产生推力,火箭就会一直有加速度,达到光速并超过光速有何不可?其实,这个问题就出在了F=ma。

在牛顿第二运动定律中,质量是保持不变的,合力与加速度成正比,然而,物体在运动时,它的质量会发生变化——随着速度的增加而增大。根据爱因斯坦的狭义相对论,物体运动质量的计算公式如下:M为物体的运动质量,m为相对静止质量,v为速度,c为真空中的光速,当速度v=800km/h(普通客机的速度)时,物体的质量增加了0.00000000003%。

当v=0.1c时,物体的质量增加了0.5%,当v=0.866c时,物体的质量增加了2倍。当v=0.99c时,物体的质量增加了7.1倍,当v=0.999999999c时,物体的质量增加了2.2万倍。可以看到,当物体的运动速度很低时,质量变化可以忽略不计,所以使用牛顿第二运动定律不会有太大的问题,正因为如此,我们在生活中根本无法感知到相对论效应。

光速不可超越?那假如超越光速会怎样呢?

首先,任何有质量的物体,按照爱因斯坦的公式E=mc^2来表达(E是能量,m是质量,c是光速),超越光速是不可能的,光速是我们现在宇宙的终极速度,因为按照公式来,任何有质量的物体,想要加速到光速,它所需要的能量无穷大。而光子的质量是0,在起跑点上,有重量的物体就已经输了,其次,如果真的能够超越光速,那会发生什么情况呢?第一,这个超光速的物体的质量可能会变得无穷大。

在科幻小说《三体》中,三体人一个小小的水滴就把整个人类的星际战队全部歼灭,靠的就是最简单远离:质量能量等价原理,根据这个原理,物体一旦运动,就要产生动能,而运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%,

但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多,当速度速度无限接近光速时,它的质量就会趋向于无限大。第二,时间在倒流,当一个物体(假设是一艘飞船)速度等于光速时,如果你站在船上对周围进行观察,你会发现周围的一切在你眼中都静止了。为什么?因为周围事物反射的光和你是一样速度的,也就是说,在你加速等于光速的那一刻,后来的光已经追不上你了,你看到的只有你加速那一刻的世界,很神奇吧,

我们都知道光速是不可超越的,可是,为什么?

光速是已知宇宙中最快的速度,但是从狭义相对论上来说,狭义相对论认为物体的速度无法达到光速。因为e=mc^2,ek=p/c.所以,物体的速度的增加(即能量的增加)意味着质量的增加,则在v等于或约等于c时惯性将增大到无穷大,物体的运动速度不能再增加,但是为什莫e=mc^2而不是别的速度的平方呢?因为狭义相对论的基础是光速不变。

至于光速为什么是恒定的,谁能告诉我们为什么,除了迈克尔逊-莫雷的误差实验和其他测速实验的实验数据有不可避免的误差?而假设光速不变,健康会在什么介质中传播?不都是光速吗?因为光速在真空中有最大速度,对吗?!也是因为光速是可以测量的最快速度,对吧?!这不是投机取巧的行为吗?!是不是在未来,当我们找到另一个可以超过光速的速度时,就可以把光速删掉,改成“x”的速度?但重点是,牛顿力学有局限性,爱因斯坦的理论也有局限性!你越接近光速,时间就变得越慢。如果超过光速,时间就会倒流。


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