两束反向飞行的光,它们的相对速度是多少?很少有人知道答案!

篮球小人物记 2022-12-20 15:16:33

关于光速,记住一句话足以:顺风的光速不会更快,逆风的光速也不会更慢,光速是恒定不变的。

光速不变

我们在来看看这个题,我们拆分一下,慢慢推进。

一束光对于一阵风(无论逆风还是顺风)来说,它的速度是c,对于在地球上静止的我们来说也是c。

一束光对于一辆高速行驶的车来说(无论顺路还是不顺路)来说,它的速度还是c,对于在地球上静止的我们来说也是c。

一束光对于另外一束光(无论同向还是逆向)来说,这个结果就值得推敲了。

一般来说看到光速问题,很多人会直接祭出爱因斯坦的《狭义相对》,然后用论中洛伦兹变换直接代入计算,看起来好像so easy,然而却忽略了一个问题。

洛伦兹变换或者说《狭义相对论》是由两个公理推导而出的,除了光速不变,还有相对性原理。

如果说利用《狭义相对论》中的洛伦兹速度变换进行计算,还需要满足另外一个条件,即相对性原理:相对参考系间应该遵循相同的物理定律。风和人,车和人都可以作为惯性系,然而一束光和另外一束,就值得深思了。

人为观察者以人为观察者来说,其中一束光的光速是c,另外一束光也是c,在人看来它们的相对速度绝对是2c,即c+c。

例如:一个光源发光,同时向四面八方释放出光,在光源的同一直线上,同一距离相反方向放置两个灵敏的感光设备,来测量的速度。我们得到的结果肯定是两个c,因为光速恒定不变,于是相对速度就是2c。

(2011年,麻省理工创造了能够捕捉光速的相机)

有人可能会说2c不是超光速了吗?非也,这只是简单的数学上的算术相加,是两束光相对于静止的人的相对速度相加,并非两束光的相对速度。

如果要求两束光的相对速度,那么就要以两束光分别为坐标系来计算。直接把光速带入洛伦兹速度变换中,我们可以得到两束光的相对速度为c,并非2c,然而其实c也是不对的。

因为光不能在狭义相对论中作为其中参考系,因为光不存在时间枷锁,光速是约束时空的,这就好比你让你一个人既当球员,又当裁判。我们先证明一下,再说结果。

(时间凝固)

时间膨胀

爱因斯坦说时间是相对的,如果一个人拿着一个光钟坐上宇宙飞船,在地球上的人看来光钟并非像在地面上走的是直上直下的轨迹,而是变为了斜线。

因为光速不变原理,通过勾股定理可以得到地球时间与飞船时间的关系。

即时间膨胀公式:

由下图可以发现,随着飞船速度的增大,飞船上的时间与地球上的时间比值也在增大,当飞船无限趋近于光速,那么飞船的时间将无限趋近于静止。

(时间膨胀曲线图)

爱因斯坦的相对高速运动,时间流速变慢就是从这里来的。

综上所述,对于光来说它没有时间概念,它时间是凝固的,对于我们来说太阳光花了8分钟来到地球,对于光来说只是一瞬间的事情。它打破了时间的界限,可以在一瞬间到达宇宙中的任意位置,相对于我们来说,它才有光速这一说法。

答案

答案1:因为光相对于其他参考系为光速c,但是如果以光作为参考系,就要考虑光的本性,两束光相对于时间是静止的,固有时恒为0,没有时间、也就没有速度,所以这题无解。

答案2:顺便把同向的问题也说说,尽管无法计算,但可以举例子。太阳光为混合光,1666年牛顿把太阳光利用三棱镜散射出多种单色光,这些单色光为同向,并且同时到达地球,所以同向为0。

反向如果非要一个答案,则为无穷,以两个光子为例,因为光子可以在一瞬间出现在无限远的距离,光子在不受场的干扰下,沿类光测地线运动,因为方向相反,所以无限远加无限远则为无穷远,距离无限远,时间无限小,所以答案是无穷。

9 阅读:4916
评论列表
  • 2023-02-05 01:37

    是不是,光速时间是静止的,是0。反向的光时间也是静止的,也是0。 0加0就还是0。不管距离都是0秒达到的速度。[吃瓜]

  • 2022-12-29 02:38

    小学数学,两倍光速呗

    毁天灭地-灭星者II 回复:
    没那么简单,真正的速度是两倍光速,但观测到的速度却是一倍。
    云淡风轻 回复: 毁天灭地-灭星者II
    大于等于光速洛伦兹变换公式没实数解
  • 2023-01-09 07:30

    我想知道,在光速飞行的飞船上打开探照灯,会是什么情况[得瑟]

    海风椰影 回复:
    没有任何飞船能加速到光速,有质量的物质只能慢慢加速到接近光速,光子静止质量为零,所以能瞬间达到光速。
    九哥 回复:
    那就证据?你来说说时间是什么?
  • 2023-01-23 20:51

    神经氏理论,,,这样随意否定与抛弃以太又不认真做实验的想当然神经氏,还排进物理前三、甚至前二,其它推崇他理论的人的脑袋可能连一只蚂蚁都不如,,,

    pain 回复:
    随意去否定,贬低他人的人,能有什么高深莫测的理论[呲牙笑]
    谜与美 回复:
    以太是依附着物体一起运动,所以迈克尔逊、莫雷那套方案检测以太是错的
  • 2024-05-08 10:35

    波只是一种粒子宏观时空分布不均匀,水波/沙丘波到处都有,是粒子构成的,有波粒二象性???波是一种物质???以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,不是笑话是什么???破坏了认知自然的核心根基“确定性” ………场::只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),不必要的,无质量无运动的多余虚幻想象。……地球场给你引力,你给地球场引力,然后地球场给地球引力。这是笑话!!!~~~场与波都是捕风捉影之法,意义很小,破坏巨大。……伟大的赫兹证明电磁波的实验,激励源都是电火花,当然是光子。用了电磁波来解释而已。

  • 2023-01-23 20:57

    神经氏谬论不久就要灰溜溜地退场了,,,

  • m732 4
    2023-02-28 19:44

    光速为粒子最大传播速度,光一旦离开光源,速度就与光源无关了。除非粒子本身具有动力,但没有质量的东西如何有动力,所以根本实现不了

  • 2023-03-02 13:15

    就是光不需要时间跑,我们看到的光是花了我们的时间才让我们看到[笑着哭]

  • 2023-03-05 22:47

    两个物体以三分之二光速反向运动,那两物体的相对速度是多少[得瑟]

    popx 回复:
    文中不是有公式吗?(2c/3+2c/3)/(1+(2/3)^2)=12c/13
  • 2023-01-26 20:35

    谁也看不到谁,所以就没有相对速度,说还是光速就是扯蛋

  • 2023-01-30 00:34

    有谁和我一样,看了一半就再也看不下去了?不就是简单的1+1=2吗

    鹦鹉螺 回复:
    没读过高中是这样的[笑着哭]
  • 2023-02-07 08:11

    也许接下来100年就是打破相对论光速不论的世纪。[得瑟]

  • 2023-03-12 07:21

    创造公理(公设),号称可以证明,这是爱因斯坦的方法。 公理可以证明吗?不可能。万有引力定律能证明吗?不可能。但可以证伪!!! 参考系平权公设(宇宙处处可放羊)可以证明吗?不可能。只能号称证明了! 所谓的物理定律对所有参考系不变,是个已经证伪的大笑话: 狭义相对论让星钟变慢,再来个广义相对论让星钟变快,你说这钟倒不倒霉?关键是反复修正还是不行!这不是两头骗吗?参见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析”

  • 2023-03-12 07:21

    悖论斯坦说:“这是一个未开化的民族”,“到处充满了千变万化的恶臭。”“上帝啊,假如让中国人取代了其他人种,对我来说是不可想象的事情,光是想想就让我郁闷了。”——麻烦的是悖论斯坦破坏了人类数千年的时空观,用的是崂山道士的方法。——引力场方程号称皮蛋比鸡蛋更像鸡蛋(引力公理)。没有公理哪有数学演绎,用数学演绎去否定公理,必是悖论。………算命先生带给一些人快乐,也没有号称科学,比悖论斯坦的道德显然更高。

  • 2023-01-23 18:04

    光没有质量,所以没有惯性,所以不能作为参照物。

  • 2023-02-01 03:54

    一本正经的胡说八道

  • 2023-01-31 21:41

    眼个

  • 2023-02-04 07:34

    我敢说发表这篇文章的作者都弄不懂,人云亦云,

  • 2023-02-06 00:43

    科普类的东西,不懂就别乱说。

  • lxj 2
    2023-03-05 11:07

    相对乱就是一个骗局

  • 2024-05-08 10:35

    解释光电效应是个笑话。物理机制根本木有涉及,对光谱特性,对光电子能量分布,对偏振和温度影响等都不能解释。是半知乱解,害大于利(笨蛋好于坏蛋)。发现光电效应是宝贵的金山,本是一条通往微观世界的大道。胡编解释光电效应是毒药祸害!!!………证明光速不变(全称命题)是胡编!光反射驱动光帆恰恰证伪了光速不变。多普勒效应和红移就是相对光速变化。光子进入引力场比如黑洞必然会加速。迈克尔逊-莫雷实验结果的理解::有质量的光子惯性运动,一点也不奇怪。……光子对实验装置相对速度基本不变,两路速度差极小,地球重力对光子速度影响太小也测不到,近似为惯性系。

  • 2024-05-08 10:36

    悖论斯坦,背叛数学由公理演绎证明特称命题的传统,号称证明全称公设公理。以光速不变假说祸害相对速度公理,祸害绝对时空,祸害能量质量引力等物理基本概念和认知方法,以二象性祸害自然科学的根基——确定性。祸害数学,祸害物理,终身搞骗,祸害极大极深极广。………是恶贯灵魂的彻底的人类公敌!!!迷信蔑视自然的悖论斯坦,瞎搞科幻假说,人类将无法逃脱第六次地球生物大灭绝。———假说科幻骗子招摇过市,自然科学的基础就玩完了!

  • 2024-05-08 10:35

    观测归纳是经典物理,不确定/概率/不知道/假说/的东西也成了物理???用数学与创造假说当物理研究未知的大笑话。撒网捕鱼只能是概率,鱼摊买鱼是计算(物理公理已知)。观测树上苹果数量是确定的,猜测树上苹果数量当然不确定。不确定是观测属性,不是运动属性。哪里会有荒唐的测不准原理???鬼扯的光速不变,具有无穷的运动精度!胡编的测不准原理,居然与光速不变是同伙!!!创造假说宏观微观不同?相对速度哪有谁高谁低?笑死人。精度高低是观测能力问题不可能是真理,也不能否定真理。自然的有无才是真。骗子当然能猜中骰子,号称证明公理公设必然是骗!

  • 2022-12-21 11:03

    实验证伪相对论 方法: 通过证伪相对论逻辑前提证伪相对论。 相对论的逻辑前提:光速不变,与参考系选择无关。 器材:迈克尔逊干涉仪(改进版) 迈克尔逊干涉仪两个分光路的反射镜是相对静止的,参考系是一样的。要验证光相对不同参考系速度是否相等,只要把其中一个光路的反射镜改成往返或旋转运动的即可。 操作: 在可运动反射镜静止状态下,调试出干涉现象,然后开启可运动反射镜运动。若干涉现象变化了,则证明相对论的逻辑前提是错误的。 结果: 开启反射镜运动后干涉现象变化了。

    探索永无止境 回复:
    民科真的是层出不穷
    释释教 回复: 探索永无止境
    教徒真的无处不在。
  • 2022-12-29 19:20

    甭扯什么飞船静止,就问问你,两束光同时照一秒,照射距离是多少,一边三十,两边六十就这么简单

    用户10xxx67 回复:
    你这都是以第三方的观察角度作为参考系来算的,如果以两个光速运动的物体(不管是光速飞船还是光子)为参考系来看,因为都是光速,时间是凝固的,相对速度为无穷大
  • 2023-01-23 16:24

    三维空间理解多维,就是会有很多不可思议的问题。

  • 省流:光速不变原理,相对速度还是光速。

  • 2023-02-05 22:08

    爱因斯坦是个神棍

  • 2022-12-20 16:48

    牛顿思考“如何”?是客观到主观。。。爱因斯坦思考“为何”?是主观到主观。。。可观测如何吃饭,能不能观测为何吃饭?。。。让爱因斯坦用“不变”的XXX定律计算地球重力场,能得到精确结果吗?还需要测量吗?——— 数千年的时空观被颠覆了,速度基本概念可以违反,没有质量可以有动能动量,波的传播不需要介质了,波与粒不再对立了,场成了可以飞行的物质存在,创造假说很时髦,热衷于“证明”,漠视经验证伪,……,前人的肩膀在哪里?下一个问题是空间“为何”弯曲?。。。。。。“为何”无法被观测,原因的原因的原因。。。永远循环解释,是欺骗的重要方法?物理生病了,这就是骗子的机会。

    无何有境 回复:
    ???自然裂变损失质量,损失的质量才是原子弹巨大能量的来源,你不会以为自然裂变的动能就能有这么巨大的能量吧
    无何有境 回复:
    原子弹都造出来了,你不会觉得原子弹也是骗子的谎言吧[呲牙笑]
  • 2022-12-21 00:35

    学白上了[得瑟]

  • 2023-01-31 12:28

    看参考系,

  • 2023-03-04 23:01

    宇宙膨胀速度早就超光速了,只是人类科技观察不到而已。

  • 2023-03-12 07:20

    坐在高速飞行的船上,或站在不同的位置,都会引起观测时间(意识)的延迟或提前,不是改变了观测对象,也没有改变观测者。观测雷电声音的先后不能改变雷电的数量、尺寸和寿命。“钟慢”、“尺缩”和“祖父悖论”都是源于荒谬的“创造假说”,破坏了人类几千年的传统时空观,更大的问题是谎言需要更多的谎言。……悖论斯坦创造一双鞋,号称适合所有人的脚,精度还特别高。小心他偷偷割烂你的脚(时间、空间、质量、场)。

  • 2023-03-12 07:19

    自发裂变反应的预测和发现,是原子能利用的直接原因。与爱因斯坦有啥关系?质量亏损是他发现的吗?不知道他如何将沙子变成能量?如何将能量变成质量? 偷了别人的媳妇“动能公式”还把她变性成和尚“质能公式”…那个莫名其妙的能量是动能还是势能?——解释光电效应,用了普朗克的光子能量,还有其它人的动能公式,能量守恒,做一个别人实验数据结果的拟合,伟大吗?物理机制根本木有涉及,光电效应的阴极光谱特性根本不是线性的。——原来他还干过采用牛顿引力常数否定万有引力定律的丑事!——相对论篡改洛伦兹变换,洛伦兹遗憾的说“对于我,只有真正的时间,。。。都是爱因斯坦干的(破坏时间基本概念的荒唐事?)”

篮球小人物记

简介:篮球重度患者,讲一些被遗忘的人物故事