人在光速状态下的飞船里能运动吗?

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摘要

我知道题主的意思:既然光速是物体运动的最高速,那达到光速的人还能动吗?因为一动就超光速了。实际上他的担心是多余的,他的这种提法还是因为对相对论光速限制原理的理解不够。首先飞船和人是达不到光速的,因为他们的静质量不为0,他们在接近光速时,时空会极度弯曲,空间变的很短,时间变的很慢,也就是说速度(空间/时间)的分子分母都趋向于0,尽管这个比值很接近光速,飞船上的人感觉速度很快,但在相对静止的地面观

我知道题主的意思:既然光速是物体运动的最高速,那达到光速的人还能动吗?因为一动就超光速了。实际上他的担心是多余的,他的这种提法还是因为对相对论光速限制原理的理解不够。

首先飞船和人是达不到光速的,因为他们的静质量不为0,他们在接近光速时,时空会极度弯曲,

空间变的很短,时间变的很慢,也就是说速度(空间/时间)的分子分母都趋向于0,尽管这个比值很接近光速,飞船上的人感觉速度很快,但在相对静止的地面观察者看来,尽管飞船速度很快,但是它“寸步难行”,走的距离太短了。并且越接近光速,这种效应越明显。这种效应的体现就是爱因斯坦狭义相对论中的质量增大效应,公式如下:

(其中m为物体质量,m0为物体静质量,V为物体运动速度,C为光速),从上式可看出,物体速度V越大,物体质量m越大,Ⅴ→C时,m→无穷大。如果飞船达到光速,其质量也会变的无穷大,全宇宙的能量都不够给飞船加速的。因此飞船和人是达不到光速的。达不到光速何来的超光速?何来的题目所说的“人能不能动”的问题?

其次,有人说了,你这人怎么这么轴?题目是说“如果以光速飞行”,你为什么要说达不到呢?我的观点是:根本达不到,说来有何意义?但我知道我这样的回答不可能令很多人满意的,那好,我就满足一下人的好奇心,引申说一下如果飞船达到光速会如何的问题。下面是我的观点。


如果飞船以光速飞行(再最后一次声明,实际上飞船是达不到光速的),飞船和飞船中的人如果还存在的话,他们就和光一样了,他们的速度是永恒不变的光速,速度的相对性和绝对性高度统一,即对于任何参考系的速度是不变的,与观察者的运动状态和飞船里的人的运动状态无关。所以飞船里的人无论动不动,人和飞船对于相对静止的地面观察者来说都是光速,不会超光速也不会低于光速。
因此在相对静止的地面观察者看来(如果能看到的话),飞船里的人是能动的,就像我们能看到光源的移动一样,并不影响光速。这是观察者的观察结果,那这个结果真的会出现吗?对于飞船和飞船里的人又是什么情况?他们这些具有静质量的物体达到光速的那一刻,我们这个宇宙时空对于他们来说崩塌了,时空都不存在了。记住时间不是静止了,而是不存在了,空间也一样。飞船和人就像一缕轻烟般消失了。

时间和空间不存在,那人的运动也就不会存在,因为时空是物质运动的结果和场所。所以从这个角度看来,飞船和人真达到光速了,相对静止的地面观察者很有可能看不到飞船和人,因为他们不以时空方式存在了,也就没有人在飞船动的问题了,换句话说,人到了这地步还真不能动了。这个结果无论是在哪个参考系观察都是一样的。

飞船还没有达到光速时,人在飞船里本来相对于飞船是静止的,可就在飞船和人达到光速的那一刻,他们的速度的相对性和绝对性高度统一,按照理论他们之间的相对速度也应该是光速,但这样就和开始的相对静止产生矛盾,因此到了这地步,只有时空不存在才能解决这个矛盾。时空不是物质唯一的存在方式,飞船和人进入了另一个没有时空的宇宙,这个宇宙不存在原来宇宙意义上的运动。对于他们来说,他们可以“到达”我们宇宙的任何地方而不需要任何时间。依我们宇宙现在的理解:“无论是移动了一点”(比如说人在光速飞船的动)还是“移动了整个宇宙时空”对于那个宇宙“里面”的彼此来说都是一样的――即没有运动。他们只是种存在――客观实在性的存在,当然他们的不一样也体现于此。而在我们这个时空宇宙看来是大有区别的,否则也就不会有“什么光速了,什么多少多少亿光年的事了。”

不能。

相对论对于光速的限制是这样描述的:任何物体相对于其他物体(或某个参照系)的运动速度都不能超过光速。

按照我们通常的思维习惯:研究飞船内人的运动状态,当然要以飞船作为参照系,人座在飞船里保持静止状态,相对于飞船的速度为0。人若在飞船中走动,相对于飞船的速度为步行速度v。此时我们可以说,人以v的速度在飞船内移动,而人步行的速度为1.2m/s,这个速度很小,远达不到光速限制。

这样理解对吗?当然不对。

根据相对论,物体质量会随着速度增大而增大,当达到光速时,质量将会变为无穷大,对于有质量的物体来说,就算耗尽宇宙所有能量,也无法将其加速到光速。假设飞船速度达到了光速,那么此刻的飞船已经不是实体类的飞船,而应当是光子化的飞船,飞船的所有物质包括乘客变为无质量的光子,从而才能达到光速状态。

而光子是不能作为参照系的。对于光子来说,没有时间这个概念。根据相对论,当时空中空间分量运动速度达到光速,时间分量则变为0。光子由于没有时间,v*t恒等于0,也没有距离的概念。按照物理学的行话来说,参照系(观察者)应该是一条有单位切矢的类时曲线,而光子类时曲线线长恒为0,所以光子不满足作为参考系的基本条件。

对于光子所处的世界来说,没有时空结构,以我们的理解来讲,可以描述为一个点。而飞船里的乘客,随着飞船一起变为了光子,光子对于光子能有相对运动吗,显然不能。光子的世界相当于一个点状空间,在一个点内,是不存在相对运动的。

你问题描述里的并不是相对论,而你想问的应该是狭义相对论里关于光速下时间停止的问题,但描述里却又跑题了。。。

相对论里,时间并不是用来描述物质运动的,而是物质运动的舞台,爱因斯坦企图纠正我们一个自古以来的错觉——不是时间在流动,而是我们在时间里运动。动的是我们,而不是时间。

狭义相对论把时间纳入了时空这个整体里,把空间坐标升级为时空坐标,正如你在空间里移动时从来不会认为是空间在动一样,同样你也得接受是你在时间里移动,而不是时间在动,那么题目描述里说的不运动实际上只是在空间里不运动,根据相对论,在空间里不运动的结果是在时间里高速运动,所以当你认为物质不运动时,不是时间没了,而是它在时间里飞快的运动着。

那么现在可以来讨论题目中的光速运动了,光速运动下时间停止是光速下在时间方向上不运动了,所有的速度分量都在空间上。而这个时候,光速运动物体是静止的,所以也不会存在在里面眨眼睛这样的行为,因为你没时间眨。。。。

最后说一句,相对论里不存在可以光速运动的飞船。╮(╯_╰)╭

纠正一下,近光速飞行。物理规律有普世性的特点,低速运动和高速运动并没有本质上的区别,人们之所以感觉有区别是因为牛顿定理在高速情况下不适用,但是,注意,这个跟物理性质本身没有关系,牛顿定理或者相对论都只是人类的公式,所以公式本身并不影响物理性质本身。

要想知道人在近光速飞行的飞船上可不可以运动,可以从正反两方面来推理。注意,这里只考虑速度,不考虑加速度。

正面推理,因为低速运动下是可以运动的,再把速度加快点,比如第二宇宙速度,还是可以运动的,这些是目前知道的。那再把速度加大点呢?当然也应该是可以运动的,比如在第二宇宙速度上再加1m/s,可以吧,再加呢?再加呢?没有理由认为在某个区间再加人突然就不能运动了。这是从逻辑上来推理的。

反面推理就更简单了,假设近光速飞行人不能运动,那我们慢慢降低速度,一直到低速运动,你说的清楚在哪个点人突然就能运动了吗?肯定说不清,所以可以推理出即便是近光速飞行,人也是可以运动的。

当然这些都是从逻辑上来推理的。欢迎指正。

这个问题很明显是对相对论不是很了解,或者认知比较片面,也是很多人不愿意接受相对论的原因之一!

相对论,“相对”两字很重要,说白了就是“参照系”,这是相对论的基础,很多人之所以不能很好地理解相对论,就是因为参照系选择的错误造成他自己不由自主地陷入了牛顿的绝对时空观,他本人并不知道,所以仍然认为他用的是爱因斯坦的相对时空观!

就像问题中描述的那样,光速飞行时间停止。首先,任何拥有静质量的物体都无法达到光速,爱因斯坦的相对论也表明了这点,只能无限接近光速!

即使假设达到光速,时间静止也是相对的,并不是绝对的。举个例子就明白了,假设你以光速离开地球,我在地球上。对于我来说,你的时间确实停止了,你就像一个静止的画面,永远定格在那里!

但是对于你自己来说,一切都没有多大变化,甚至与你在地球上一模一样,你的时间并没有停止,当然你也不会因此变年轻,你仍将会在80岁左右死亡!

这就是参照系的不同造成的不同结果!

所以,无论在什么运动状态下,时间流逝速度都是一样的,当然这是相对本人来说的!而对于不同运动状态下的人来说,时间的流逝速度当然不一样!说白了,参照系影响最终的结果!

可以

达到光速不可能,说极其接近光速吧。

外面一切如常,里面一切也如常。

里面一秒钟,外面几万年。

所以外面看里面觉得那里时间几乎静止了,里面看外面,觉得外面时光飞逝,一眼万年。

不要动不动就理论,实际和理论相差太远。运动和静止是相对的,不是绝对的。人在以多少速度运行都弄不清楚,地球自转人在运动,公转人也在动,太阳系绕银河系也在动,而银河系也在动,它们速度多少,人在以多少速度运动弄的清吗?说不定现在就在光速运行。

人类没等到造出光速飞船就灭绝了。

能。说接近光速减慢时间,光速时间静止。这是以外部参照物时间观测的对比结果。以光速物体内部自身时间为参照物,自身时间没有影响。

快于慢只是对比结果。不是真真的缓慢或静止。

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