狹義相對論速度接近光速時質量,長度和時間分別會怎麼變化

時間 2022-08-23 23:57:10

1樓:匿名使用者

接近光速會發生「鐘慢」「尺縮」效應,時間會膨脹,流逝變慢,尺度會縮短。

相對時間公式:δt=δt0/√(1-v^2/c^2);相對長度公式:l=l0√(1-v^2/c^2)。

以上兩個公式中,δt是運動參考係的單位時間,δt0是靜止參考係的單位時間,l是運動參考係的長度,l0是靜止參考係的長度,v是運動速度,c是光速

這裡m是改變後的質量,m是改變前的質量,v是運動的速度,c是光速。

2樓:匿名使用者

會有變化,具體情況如下:

先從基本的方面來講

達到光速時間停止:

假如有一段足夠長的筆直公路,你站在甲地,12:00準時從甲地以光速前進。在你開始前進的那一時刻,甲地發生的一切現象也正好以光速向四面八方傳播。

10分鐘以後,也就是12:10分,你到達了乙地。此時在甲地12:

00鐘發生的現象也正好傳到乙地,那麼你回頭看甲地還是12:00的現象,不管你前進了多久,回頭看到得一直都是甲地12:00的現象。

這就是時間停止的現象。

超越光速時間倒流:

假如有一段足夠長的筆直公路,你站在甲地,12:00以2倍光速前進,那麼10分鐘後到達丙地,不難得出光從甲地傳播到丙地需要20分鐘,意思就是在甲地11:50發生的現象在12:

10分正好到達丙地。那麼你12:10在丙地看到了甲地在11:

50就發生的事情,時間倒流的現象就這樣發生了。

相對時間公式:

設從甲地出發,速度為v,前進時間為t1,看到甲地現象的時間為t2=t1v/c。相對時間t=t1-t2=t1(1-v/c)。

公式中可以看出,v=c,t=0。時間停止;v>c,t<0,時間倒流。

光速不可超越理論:

假如有一段足夠長的筆直公路,你站在甲地,12:00以2倍光速前進的時候,甲地有乙個人在看著你。10分鐘後你達到丙地,你達到丙地的現象還要經過20分鐘才可以傳到甲地。

這樣一來,甲地的人在12:30分的時候才看到你達到丙地,從而得出你的速度是2/3倍的光速。

設你的速度為v,光速為c,前進距離s,你前進的時間t1=s/v,達到後的現象傳回甲地的時間t2=s/c,可以得出甲地的人看你的速度為

v1=s/(t1+t2)=s/(s/v+s/c)=vc/v+c。

從這個公式裡就可以看出,不管你的速度v有多大,看起來的速度都不可能達到光速。只有當你的速度是無窮大的時候,看起來才是光速。

接近光速時物體長度變短:

假設一輛長30萬千公尺的火車,車頭在a地,車尾在b地,觀察者站在b地,火車以光速前進。1秒鐘後,車尾到達a地,再過1秒後觀察者看到車尾到達a地。得出2秒鐘後觀察者看到車尾在a地;從運動開始,0.

5秒後車頭前進15萬千公尺達到c地,bc距離45萬千公尺,再過1.5秒後,觀察者看到車頭到達c地,得出2秒鐘後觀察者看到車頭在c地。ac距離15萬千公尺,觀察得出的火車長度為15萬千公尺。

這樣看起來火車長度就縮短了。

設觀測者甲位於火車尾所在的地面,火車長度l,速度v,火車前進時間t1,t1時間後車尾到達a點,離觀測點距離l1,

得出甲看到火車尾在a點時間是t1 + v t1/c,l1=v t1。

再設火車前進時間為t2,火車頭到達b點,離觀測點距離l2,

得出甲看到火車頭在b點時間是t2 +(v t2+l)/c,l2=v t2+l。

如果t=t1 + v t1/c=t2 +(v t2+l)/c,那麼得出l2-l1就是t時刻甲看到的火車長度。t2=t1- l/(c+v)

看到的火車長度 l2-l1= v t2+l- v t1 ,把t2=t1- l/(c+v)代入。可得看到的長度為lc/(c+v)。

從這個公式中可以得出:當速度無窮大的時候,(也就是看起來速度無限接近光速的時候)物體長度將變為0。

接近光速時質量無限大:

其實物質本身質量不隨速度改變而改變。相對論裡提到物質接近光速當然指的是看起來的速度接近光速,從上邊的公式可知道,看起來速度接近光速就意味著物體本身需要有無窮大的速度。這本身就是件不可能的事。

在看起來速度非常接近光速時,需要再讓他加速的話,就會需要使物體本身有無窮大的加速度,那麼需要的外力也會是無窮大。這就變相解釋為是因為物體的質量無窮大才使得其無法加速的。

希望採納

所有問題根源關鍵在於乙個「看」。所有觀測必須借助光的傳播,其實看到的已然是個假象,實際上並沒有任何變化。

3樓:匿名使用者

γ為相對論因子,γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u為慣性系速度,所以γ>1

物體速度越接近光速,γ越大,物體速度越接近於0,γ越接近於1

m'=γm0,m0為靜止質量,對於靜止的觀測者來說,質量比物體靜止時偏大

t'=t0/γ,t0為靜止的觀測者觀測出的時間,因此時間偏慢,即鐘慢效應

l'=l0/γ,l0為靜止的觀測者觀測出的長度,因此長度減小,即尺縮效應

狹義相對論中為什麼說當速度達到光速時時間會變慢?為什麼遠離參照系的鐘時間變慢?

4樓:匿名使用者

時間是個相對的概念,t=t0/√(1–β²),其中β=v/c.。。。v為地球和飛船相對速度,t0為選定參考係的時間,t為另乙個參考係的時間,t一定大於等於t0。假設a乘坐宇宙飛船以接近光速遠離地球,b在地球上。

地球上的b會看到(假設看得到)a上的時鐘變慢。但是根據運動的相對性,飛船上的a以自己為參考係,看見地球上的b以接近光速遠離自己,飛船上的a看到地球上的時鐘變慢。所以a和b都認為對方的時間變慢了,但是a和,b,在自己的參考係卻感覺不到自己參考係時間的變化。

另乙個問題,時間的快慢與距離參考係的遠近無關,只與兩個參考係之間的相對速度有關,即飛船和地球的相對速度有關。

5樓:白若韻

視覺時間變化了,絕對時間不改變。

愛因思坦的狹義相對論提到,速度越快,時間越慢,如果速度接近光速, 25

6樓:匿名使用者

不會暈的,你這裡有很多錯誤認識,狹義相對論的假設基礎有兩條:任何慣性系都不特殊,看到光都是以光速運動的,所以,

首先,接近光速看到的光也不會是靜止的,而是以光速三十萬公里每秒運動的。

再者,時間不會靜止,只是說從我們的慣性系觀察,接近光速的慣性系(飛船)時間程序慢,而飛船內的人觀察我們應該也是時間程序慢。我們互相觀察都是

還有,光電效應光電子是物質存在的,不會無限制永久產生。

總結一下,這些假設中還有很多不可實現之處,例如真正達到光速所謂「永恆一瞬」,「與光相對靜止」「永久輸出」。

7樓:文刀朔

那有什麼飛船接近光速呢?如果有這樣的飛船,那永動機就可能有。

愛因思坦狹義相對論中提到,速度越快,時間越慢,速度接近光速,時間幾乎靜止了,如果乙個星系以光速靠近 25

8樓:

愛因斯坦說如果可以超過光速,就可以回到過去!他這句話不是說可以超過光速!而是讓我們知道不可以超過光速!

他這句話是通過一件很荒唐的事(回到過去),而去論證超過光速也是很荒唐的事!光速是宇宙中最快的速度!沒有物體可以超過光速!

這是他相對論理論的基礎!很多人都誤解了他這句話!

9樓:匿名使用者

速度慢是,相對於觀測者,但不是自己。但乙個有質物質到達光速時,他的能量必然非常大,其形成的能量反應是非常快的。外面的人於裡面的人相比,裡面的過了十萬多年,外界才過一兩秒。

時間是能量反應的過程。——《巨集義宇宙相對論》

10樓:手機使用者

很對,所以根本不需要懼怕黑洞。黑洞如果靠近地球了,那麼你的時間已經靜止了

根據愛因斯坦的狹義相對論 一但速度超過光速 時間就會倒流 ?

11樓:鬼鑫一遊

(個人理解)大家都知道我們看別的星系都是幾億、幾萬年前的光,因為光傳播也是要時間的。太陽光傳到地球上八分鐘23妙,當我們如果以超過光速的速度向遠離太陽的方向出發,不就可以看到八分23妙前的太陽了嗎!時光倒流的真正意義就在這,在作一假設,如果你現在喝一口水,過八分23妙後在太陽上的人(假設的)才會看到(如果有毛病請不要追究),當如果你喝完水後馬上以超過光速的速度趕往太陽,這時你喝水的動作的光還沒到達太陽,所以等一會後你就會看到自己在喝水,而不是真正意義上時間倒流。

夠清楚吧?因為光速是每秒八億公尺,而你卻只設了一萬公尺,所以是看不什麼的,如果要往深處考慮的話,在a身上0.0000000000000000公尺(假設的)的地方有乙個a的虛影,所以要看到時間倒流就要在很遠的地方(看不到,用天文望遠鏡),在近的地方是看不大概的,如果我說錯哪了,請說出來,別罵我,我的心靈是很脆弱滴~不懂在追問£

12樓:堵天

首先說明幾點

時間是描述乙個物體在4維座標軸上運動的乙個物理量

不是準確物質 所以它既可以縮小描述個體 也可以說明所有人

也就是說每個人都有自己的時間 而這個時間處在同一頻率之下

下面是你的問題

那麼a的速度達到光速 在b的眼中時間雖然變慢 但此時a會產生乙個新的不同頻率的時間

(我更願意稱呼他是變化的計算方式)

而這個是不會影響到b 他只是a個體的東西

那麼a10點跳崖回到9點 也就是說在a跳之前懸崖下已經有他的屍體並存在了乙個小時

既然a回到的是公共時間下的過去 那麼b無法看到a的屍體 他會看到a在跳下後消失掉

打個比方 好像一群人在環形跑道上賽跑 乙個人突然掉轉頭跑回去

那麼對於觀眾來說 他跑到起點也就是終點是必定的 但本來應該出現的順時針到達不會出現

而是逆時針到達 好比a死亡是一定的 但b不會看到罷了

順便說一句 9點在存在兩個a的

13樓:清時夢

1、速度是不會超過光速的,這是可以肯定的。

2、存在因果的兩件事的發生順序是在任何參考係下都不會改變的,因此不會出現您所說的悖論

3、按照相對論,這個問題的爭議點在於a死去的時間。比如a說自己死於11點,而b則可能說a是死於12點。這是因為a的高速運動導致在b的參考係中其時間流動緩慢。

有人會說這是相對論所帶來的悖論,因為乙個事情不可能在兩個不同的時刻發生。但我個人認為,這正是整個相對論的精華所在,及全新的時空觀念。那些說這是悖論的人,依然站在舊的時空觀上,將空間與時間孤立開來。

但是按照相對論的時空觀,脫離空間,單獨去討論乙個事情的時間是沒有意義且荒謬的。用乙個荒謬的分析方法得到乙個荒謬的結論,不是再正常不過了麼?

現在很多人都是一邊把弄著洛倫茲變化,一邊站在舊的時空觀上,並宣稱自己發現了什麼很令人驚奇的東西。這些人都不過是沉迷於表面的數學計算,而忽略了更為實質的物理內涵的人。正是這些人的故弄玄虛使得相對論這一現在看來堪稱經典的學科遲遲不能被大眾接收。

希望您如果真的對物理感興趣的話,能夠多多去深入了解乙個物理法則背後的本質。而不是這種浮在表面的數學計算,越是這種浮誇的計算越容易讓人找不著最為本質的物理核心。謝謝。

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