以光速为参照物,宇宙万物都以超光速运动,难道相对论错了吗?


以光速为参照物,宇宙万物都以超光速运动,难道相对论错了吗?


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以光速为参照物,宇宙万物都以超光速运动,难道相对论错了吗?


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爱因斯坦相对论中的“光速限制”让很多人“心有不甘” , 总是想尽各种办法试图完成“超光速” , 于是就出现了关于“超光速”的很多假设 。

就比如题目中所说 。 但这种假设是没有意义的 , 因为光并不能作为任何物体的参照物 , 为何这样说?
光速不变原理早就暗示了这点!
爱因斯坦狭义相对论的两大前提(公设 , 也可以理解为公理)是相对性原理和光速不变原理 。 所谓的光速不变原理 , 指的并不是“光在真空中的传播速度为30万公里每秒” , 而是相对于任何其他参照系 , 光速都是不变的 , 与观察者或者光源的运动状态没有关系 。

光速不变原理 , 恰恰说明了光的特殊性 , 是光的一种本质属性 , 也就是说 , 光和时空是一体的 , 光速不变是时空的内在秉性 。
这就意味着 , 任何物体(包括光本身)都不能以光为参照系来衡量自己的运动状态 , 只有质量不为零的物质才能作为参照系 , 而光并没有静止质量 。
从另外一个角度理解就是 , 光速不变原理其实就是使用相对性的体现 。
更深层的误解是这样的 。 所谓以各种假设试图超光速的例子(包括今天讨论的例子)其实都是以经典力学思维来思考问题的 。

【以光速为参照物,宇宙万物都以超光速运动,难道相对论错了吗?】由于牛顿的经典力学在我们的思维里早已根深蒂固 , 而且也很符合我们的日常生活经验 。 比如说相对速度计算 , 你我分别以5米每秒的速度反方向奔跑 , 那么我们的相对速度就是10米每秒 。
但这种经典力学的思维方式在相对论里的相对时空观里就不再适用 , 尤其是涉及亚光速或者光速问题 。
经典力学的背景是绝对时空观 , 而爱因斯坦的相对论是相对时空观 , 彻底打破了绝对时空观的束缚 。
说白了 , 相对论的假设之一(光速不变原理)本来就是建立在否定了经典力学中的绝对时空观基础上 , 或者说光速不变原理本来就否定了牛顿绝对时空观下的经典力学 , 如果我们还以经典力学的思维思考光速问题 , 显然是不合适的 。
在牛顿的经典力学体系下 , 确实没有速度的限制 , 只要不断给物体施加力 , 速度就会越来越快 。

但牛顿经典力学都是建立在低速环境下 , 研究的是低速世界的运动状态 , 我们平时经历的速度与光速相比相差太大了 , 很难直接感受到光速状态下的世界 。
而相对论和量子力学早已成为现代物理学大厦的两大基石 。 当然这并不是牛顿经典力学就应该被抛弃 , 恰恰相反 , 牛顿经典力学仍旧统治着我们的生活 , 因为我们仍旧生活在低速世界!

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