超過光速的情形

2011-09-04 10:59 pm
Q1:當一個圓形物體內轉速以無限制接近光速的速度旋轉
那外轉速可能超過光速嗎? 為什麼?

Q2:一個人拿著一個非常強光的手電筒射向月球(假設)
當他快速移動手電筒的時候照射到月球的光會已超過光速的速度移動
這為什麼不違反物理


圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AC06568714/o/151109040462413872159410.jpg



圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AC06568714/o/151109040462413872159421.jpg



第一個比較好答 ^^
更新1:

歐 第二周圖片有打錯字 應該是:光線會以相當快的速度掃過 其速度可能超過光速

更新2:

*&$^)@$@   上面的補充也有錯字= = 第二張圖片...

更新3:

TO陳安:依照波速=頻率乘波長,波速是不會變的!!波速和介質有關!! 我沒有說波度會改變啊 搞清楚問題!

更新4:

TO陳安:我是說 光線掃過的速度 不是說光線行進的速度!

更新5:

第一題是說:有一個圓盤 我讓她快速旋轉 當他的轉速(裡面的轉速)以無限制接近光速的速度旋轉時 外轉速可能超過光速嗎

更新6:

都沒有人要來答嗎?? 那就找神(路邊的小草)來吧~

更新7:

2011-09-04 16:54:14 補充 TO陳安:依照波速=頻率乘波長,波速是不會變的!!波速和介質有關!! 我沒有說波度會改變啊 搞清楚問題! 我打錯字了 == 因為一邊吃飯 應該為 :我沒有說波速會改變啊

更新8:

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更新9:

問題一:一個圓盤再轉 他內側的速度應該會比外側慢啊 外側和內側在相同單位時間中 外側掃過的區域較大

更新10:

我改天在解釋一下喔 明天要上課= =

更新11:

TO:乂xo夜影ox乂 Astronomy 現在我們假設有1列火車,他的速度接近光速,上面有2個人在打桌球。物理上桌球的速度應該是 (接近光速)+v(人給桌球的速度),看起來應該是可以超越光速。但在這個時候,時間會慢下來,因此速率會被降低,因而無法達到光速。 羅倫茲變換~ 我了解^^

更新12:

TO 小蔡 你是在考慮獨立性吧,當x方向進行光速移動,y軸以一個任意速度移動,利用畢氏定理,該物體總速度是超過光速的 但就像我剛剛講的,光速是無法達到也無法超越的,所以當y軸方向有任意速度時,x軸方向的速度不可能達到光速 若y軸速度為v,則x軸速度為(c^2-v^2)^(1/2) 我想你應該再想想 無法超越光速的情形應該是在物質的架構上 可是光不是物質 你知道的

更新13:

還有 我不要找資料的或是給我資料的 我要有思考過的人~ 以及告訴我啥時發現啥= = 所以 目前我認為小蔡的解答比較好 不過別擔心 這不過是個討論機會^^ 唷~ 有沒有最佳解答應該...沒那麼重要吧= = 鄙人有個為人標準:不施受小恩小惠 想想吧~

更新14:

我實在想說 你們都被現實鎖住了 你們無法超脫現實 無法了解真理 也未試著了解

更新15:

宇宙是個牢籠 很大的牢籠! 文字是個牢籠 他是個更大的牢籠 現有的理論是個窠臼 把人的思維鎖在裡面 當時愛因斯坦發明相對論的時候 世人也多是這樣 被古典力學的牢籠所著 為什麼說發明呢? 因為她不會是唯一的解答 我堅信! 另外 你們回答都很好^^ 謝謝囉 等我才識精進之後 再來了解ㄅ(鄙人年近15)

回答 (8)

2011-09-06 7:12 am
✔ 最佳答案
Galileo版主您好: 第一題其實是比較麻煩的因為物體旋轉就會產生加速度正常來說本題要採用廣義相對論來處理比較恰當 但我們可以用簡單一點的狹義相對論來講有兩種講法:1. 假設是等速率圓周運動當圓盤外圍轉速會到達Rω = c其圓盤中半徑為R的圓環上每一點的質量依狹義相對論m = m0 / √(1 – v^2 / c^2)知道將變成無窮大這是不可能達成的 當然您或許會再問其他r< span="">之圓盤中的點<>應該速度還可以再快吧? 圓盤本身是一體的當最外側的環質量已經趨近無窮大了就表示您要提供圓盤旋轉的能量就已經無法達到了因此想要再加快是心有餘而力不足 以上的講法有許多人並不是很滿意所以還有第二種說法2. 由於圓盤是以角速度ω旋轉因此 r 越大 v = rω 越大對站在圓心但不隨圓盤旋轉的坐標系 (某慣性坐標系) 而言v 越大所造成「長度縮短」的狹義相對論效應越明顯 (L = L0√(1 – v^2 / c^2))因此整個圓盤將會變成如圖2上凹的形狀 (此時我們假設圓盤是良好的彈性體)故最外圍速度在角速度ω時原本會使得rω = c現在則因為旋轉半徑 r 變小了而使其速度達不到c所以角速度還可以再加快而再快就導致圖3 的出現…… 依此類推最後圓盤變成圖4最外圍速度仍達不到c

圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AE03478694/o/151109040462413872159430.jpg
此說法比較接近廣義相對論討論的結果故接受者較多 第二題請先參考我之前的回答:但因為非最佳解答請找其他回答002http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1011042206954#ooa_hash該文中我舉的例子跟您的Q2很像也有解釋原因請務必參考 其重點就是:超光速”現象”是存在的但與「客觀物質的運動不可能超過光速」並不矛盾 本題中因為超光速的「現象」並非「光」直接傳播的而是由轉動所製造的現象轉動之所以會在遠處畫出光跡是因為光跡中的每一個光點都是光由原點處出發以”光速”花一段時間才到達經過連續的不同旋轉角度的光跑到遠處集合起來而形成光跡因此轉動所造成的超光速現象與「光的傳遞」並沒有因果關係故並不違反「光速是速度極限」的相對論前提
2011-09-06 1:54 pm
除非你想念物理系
不然這些東西沾一下就好
2011-09-06 5:08 am
你們都太強大了ˊˋ 鄙人才國三
礙於現實的妥協(鄙人最近在思考{多數同化}以及[自殺的價值以及是非性])
== 真不知道要怎麼形容 昨天晚上差點崩潰@@(搞不好沒人相信)...

so 我在思考中...

2011-09-05 21:09:57 補充:
鄙人想自殺XD
這能了解真理嗎?
這一切都太矛盾了
我懷疑我有多重人格 = = 請問大大們 醫院精神科對鄙人有幫助嗎@@

2011-09-06 18:52:33 補充:
= =那怎麼辦?

這應該是我決定的吧!?
2011-09-05 8:41 pm
1.不可能,因為目前公認光速是最快速度

2.並不會阿,手電筒的光射出去時,要經過一小段時間才會到達月球,但你看不到那行進中的光

2011-09-05 13:06:29 補充:
1.內側速度不會比外側慢,要不然該物體就毀了(因為剛體並不存在)

替乂xo夜影ox乂補充,光速亦不可能達到

2.我大蓋知道你要說啥了

你是在考慮獨立性吧,當x方向進行光速移動,y軸以一個任意速度移動,利用畢氏定理,該物體總速度是超過光速的

但就像我剛剛講的,光速是無法達到也無法超越的,所以當y軸方向有任意速度時,x軸方向的速度不可能達到光速

若y軸速度為v,則x軸速度為(c^2-v^2)^(1/2)
參考: , my brain
2011-09-05 5:56 am
這題請給「乂xo夜影ox乂」一個回答的機會

第一:要超越光速根本不可能
在物理的定義上
光速是最大速限
只有光才能達到的速度
我們只能「趨近」於光速



現在我們假設有1列火車,他的速度接近光速,上面有2個人在打桌球。物理上桌球的速度應該是 (接近光速)+v(人給桌球的速度),看起來應該是可以超越光速。但在這個時候,時間會慢下來,因此速率會被降低,因而無法達到光速。

時間變慢是從瑞士的原子加速觀察到的。自然界有種源子在正常情況下只能存在 1/250 (秒),但把它加速到接近光速,他存在的時間就大約有30秒。以另一個角度,就是:原子本身時間變慢,我們時間不變,所以對我們來說,它存在的時間就等於變長一樣!!


這只是我小小的見解,有問題可以問我!
感謝給「乂xo夜影ox乂」一個回答的機會

2011-09-04 22:02:31 補充:
本人也是學生,目前高一。
最近要申請師大資優培訓
備審資料是用我過去那個資識+的資料

我讀了很多課外物理的書!你的問題我也曾經有過!這是我看 Discovery 霍金的宇宙看到的!
參考: 乂xo夜影ox乂
2011-09-05 1:15 am
首先問題二根據某人的實驗觀測

事實上就還是光速= =... 觀察到就是這樣沒辦法...

之後就有了勞倫茲變換等等的東西...

問題一看不懂...

2011-09-04 17:38:37 補充:
喔看懂了你的問題一 角速度相等的話迴轉半徑越大切線速度越大...

想法很好

這問題我大概也無法幫你解決吧 超出能力範圍~

2011-09-05 18:24:56 補充:
1.內側速度不會比外側慢,要不然該物體就毀了(因為剛體並不存在)

小蔡你說的這句有問題...
你隨便拿個筆來轉 不需要是剛體 切線速度都會是外側快 我在002講過了

筆在轉時筆上每個點在單位時間轉過的角度都一樣
也就是角速度一樣

而切線速度=轉動半徑*角速度 所以越外側切線速度越大
還有疑問請翻閱高二上物理的轉動章節... 我記得是期末考範圍?

2011-09-06 18:16:04 補充:
為什麼丟投票???????????????
完全沒有這必要阿!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

2011-09-06 23:51:56 補充:
呃...是你可以決定的沒錯....

你不覺得有人答的很清楚嗎 連我這個小大一都看得懂了...

難道你都不看回答就直接丟投票嗎= =

不過我自知我能看懂得只有皮毛...

我要玩到廣義相對論還要3年以上...
2011-09-05 12:52 am
我第一題讓我想想看!!
第2題一句話應該就可以反駁了吧?!波速和介質有關!! 你移動光源只會影響頻率和波長而已,頻率變大波長變小,反之......,依照波速=頻率乘波長,波速是不會變的!!波速和介質有關!!(抱歉,小弟我年紀還小,知識還不是很豐富,如有錯誤請幫忙改正,謝謝)

2011-09-04 17:01:10 補充:
第一題不太了解= = 抱歉囉

2011-09-04 17:45:06 補充:
我會錯意了 抱歉

2011-09-04 17:48:29 補充:
第2題可以再講清楚一點嗎??抱歉囉 看不太懂!! 第一題一開始應該打圓盤的!!你打圓型物體,我把她想成球體了!!改成圓盤我就知道了!!所以就像你所說的啊,外側速度大於內側啊!!


收錄日期: 2021-04-27 19:02:17
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110904000015KK04624

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