相对速度达到光速的能量问题
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/29 03:04:50
相对速度达到光速的能量问题
有相对运动可知,两物体的相对速度可以达到光速.以其中一物体为惯性参考系,又由速度与质量的关系可得另一个物体质量为无限大,且质量无限大.
这是不可能的,请问这个思路什么地方出了问题.
我们所说的不能达到光速是相对于宇宙中心的而言的,若使两物体以1/2光速相对运动…… 对其中一物体来说另一个物体就达到了光速,其质量就无限大,动能无限大了。
有相对运动可知,两物体的相对速度可以达到光速.以其中一物体为惯性参考系,又由速度与质量的关系可得另一个物体质量为无限大,且质量无限大.
这是不可能的,请问这个思路什么地方出了问题.
我们所说的不能达到光速是相对于宇宙中心的而言的,若使两物体以1/2光速相对运动…… 对其中一物体来说另一个物体就达到了光速,其质量就无限大,动能无限大了。
![相对速度达到光速的能量问题](/uploads/image/z/6863209-25-9.jpg?t=%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%BE%BE%E5%88%B0%E5%85%89%E9%80%9F%E7%9A%84%E8%83%BD%E9%87%8F%E9%97%AE%E9%A2%98)
问题就在第一句话,“有相对运动可知,两物体的相对速度可以达到光速”.
你这是用经典力学的思维在思考,有相对论可知,两物体的相对速度不可能达到光速,只能无限接近光速.你仔细理解一下“光速是所有物体的极限速度”这句话.
——————————————————————
辉煌之城,干嘛非挑我的毛病,你的补充只不过又重复了我的回答而已,
楼主,“若使两物体以1/2光速相对运动…… 对其中一物体来说另一个物体就达到了光速,其质量就无限大,动能无限大了.”你的这句话是错误的,错误在于你还是在用经典力学的东西来考虑相对论的东西.
你的这句话里用到了相对运动的速度合成公式.
这里的问题在于根据狭义相对论的洛伦兹坐标变换,参照系间的速度合成公式不再是经典力学中的u'=u+v,而是爱因斯坦速度合成公式:u'=(u+v)/(1+uv/c²).(相信你学侠义相对论也有所接触)
所以,即使两物体以1/2光速相对同一物体向相反方向运动,u=1/2c,v=1/2c,你用经典公式算出来,u'=u+v=1/2c+1/2c=c.是错误的.
而用相对论公式算,u'=(u+v)/(1+uv/c²)=4c/5.
也就是说,两物体以1/2光速相对同一物体向相反方向运动,他们的相对速度是4/5光速,而不是光速.(你也许会觉得奇怪,这是正常的,因为经典力学已经在我们脑海里根深蒂固,但学习相对论就要尽可能抛弃所有经典的东西,才能学好,这就是所谓的无招胜有招)
速度很小的话,这两个公式得出的结果近似相等,但高速的话,相差就很大了,这也再次说明了,经典力学只是相对论的低速表现,是一个特例.
总之,无论怎么样,两物体的相对速度都不会达到光速.
你这是用经典力学的思维在思考,有相对论可知,两物体的相对速度不可能达到光速,只能无限接近光速.你仔细理解一下“光速是所有物体的极限速度”这句话.
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辉煌之城,干嘛非挑我的毛病,你的补充只不过又重复了我的回答而已,
楼主,“若使两物体以1/2光速相对运动…… 对其中一物体来说另一个物体就达到了光速,其质量就无限大,动能无限大了.”你的这句话是错误的,错误在于你还是在用经典力学的东西来考虑相对论的东西.
你的这句话里用到了相对运动的速度合成公式.
这里的问题在于根据狭义相对论的洛伦兹坐标变换,参照系间的速度合成公式不再是经典力学中的u'=u+v,而是爱因斯坦速度合成公式:u'=(u+v)/(1+uv/c²).(相信你学侠义相对论也有所接触)
所以,即使两物体以1/2光速相对同一物体向相反方向运动,u=1/2c,v=1/2c,你用经典公式算出来,u'=u+v=1/2c+1/2c=c.是错误的.
而用相对论公式算,u'=(u+v)/(1+uv/c²)=4c/5.
也就是说,两物体以1/2光速相对同一物体向相反方向运动,他们的相对速度是4/5光速,而不是光速.(你也许会觉得奇怪,这是正常的,因为经典力学已经在我们脑海里根深蒂固,但学习相对论就要尽可能抛弃所有经典的东西,才能学好,这就是所谓的无招胜有招)
速度很小的话,这两个公式得出的结果近似相等,但高速的话,相差就很大了,这也再次说明了,经典力学只是相对论的低速表现,是一个特例.
总之,无论怎么样,两物体的相对速度都不会达到光速.
相对速度达到光速的能量问题
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