速度的相关知识 理论: 人无论靠什么推进器,速度都是无法到达光速的,更不要说超光速了因为,有质量的物体的运动速度是不可能到达光速的 原理如下: 首先,我们来了解一下质能等价理论质能等价理论是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC^2;,式(质能方程)中为E能量,单位电子伏特(eV),m为质量,单位MeV/c² ,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量 一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中一旦运动,就要产生动能 由于质量和能量等价,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,如速度到达光速的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到达光速的0.9时,其质量增加了一倍多 这时,物体继续加速就需要更多的能量当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量 因此,任何物体的运动速度不可能到达光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子。
若考虑微观状态(量子力学),有可能超过光速 黑洞的存在与光速没有关系,黑洞是由于引力场使空间弯曲造成的,不会影响光速 真空中的光速是一个物理常数(符号是c),等于299,792,458米/秒 光速的测量方法: 最早光速的准确数值是通过观测木星对其卫星的掩食测量的还有转动齿轮法、转镜法、克尔盒法、变频闪光法等光速测量方法 1983年,光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准,并且约定光速严格等于299,792,458米/秒,此数值与当时的米的定义和秒的定义一致后来,随着实验精度的不断提高,光速的数值有所改变,米被定义为1/299,792,458秒内光通过的路程 根据现代物理学,所有电磁波,包括可见光,在真空中的速度是常数,即是光速强相互作用、电磁作用、弱相互作用传播的速度都是光速,根据广义相对论,万有引力传播的速度也是光速,且已于20**年得以证实 根据电磁学的定律,发放电磁波的物件的速度不会影响电磁波的速度结合相对性原则,观察者的参考坐标和发放光波的物件的速度不会影响被测量的光速,但会影响波长而产生红移、蓝移。
这是狭义相对论的根底相对论探讨的是光速而不是光,就算光被稍微减慢,也不会影响狭义相对论 一、光速测定的天文学方法 1.罗默的卫星蚀法 光速的测量,首先在天文学上获得成功,这是因为宇宙广阔的空间提供了测量光速所需要的足够大的距离.早在1676年丹麦天文学家罗默(1644—1710)首先测量了光速.由于任何周期性的变化过程都可当作时钟,他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的“时钟”,罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀.他在观察时注意到:连续两次卫星蚀相隔的时间,当地球背离木星运动时,要比地球迎向木星运动时要长一些,他用光的传播速度是有限的来解释这个现象.光从木星发出(实际上是木星的卫星发出),当地球离开木星运动时,光必须追上地球,因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间,要比实际相隔的时间长一些;当地球迎向木星运动时,这个时间就短一些.因为卫星绕木星的周期不大(约为1.75天),所以上述时间差数,在最合适的时间(上图中地球运行到轨道上的A和A'两点时)不致超过15秒(地球的公转轨道速度约为30千米/秒).因此,为了取得可靠的结果,当时的观察曾在整年中连续地开展.罗默通过观察从卫星蚀的时间变化和地球轨道直径求出了光速.由于当时只知道地球轨道半径的近似值,故求出的光速只有214300km/s.这个光速值尽管离光速的准确值相差甚远,但它却是测定光速历史上的第一个记录.后来人们用照相方法测量木星卫星蚀的时间,并在地球轨道半径测量准确度提高后,用罗默法求得的光速为299840±60km/s. 2.布莱德雷的光行差法 1728年,英国天文学家布莱德雷(1693—1762)采用恒星的光行差法,再一次得出光速是一有限的物理量.布莱德雷在地球上观察恒星时,发现恒星的视位置在不断地变化,在一年之内,所有恒星似乎都在天顶上绕着半长轴相等的椭圆运行了一周.他认为这种现象的产生是由于恒星发出的光传到地面时需要一定的时间,而在此时间内,地球已因公转而发生了位置的变化.他由此测得光速为:C=299930千米/秒 这一数值与实际值比较接近. 以上仅是利用天文学的现象和观察数值对光速的测定,而在实验室内限于当时的条件,测定光速尚不能实现. 二、光速测定的大地测量方法 光速的测定包含着对光所通过的距离和所需时间的量度,由于光速很大,所以必须测量一个很长的距离和一个很短的时间,大地测量法就是围绕着如何准确测定距离和时间而设计的各种方法. 1。
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