@ 2008.11.02 , 13:20

周末一小坨:接近光速的我

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问:以(光年减1米/年)速度前进的我,向前开枪,子弹会否超过光的速度?或者说,我向前跑,是不是超过光速了?

答:我们通常用两个方式来回答这个问题。

第一:不能。

没有别的啥的,不能就是不能,你没能推翻爱大佬。我们省去了繁复的论证,不过显然不太符合科学精神。

第二:不能。因为……

接下来的过程不会太难过,就当是对精神力量的锻炼好否。

你的理论建立在这么一个基础上:比如你在一个公共汽车上,公共汽车以u的速度向前行驶,你又以v的速度在车厢内向前移动,你的速度就是u+v。哎呀,这不是不对,不过也可以说是一种假象。

在我们考虑速度叠加的时候,我们使用这么一个(非常符合科学精神的)公式。

w = (u + v)/(1 + uv/c^2)

那,其中c就是光速了,c^2则为光速的平方。从经典力学角度(慢速)来看,uv/c^2就很接近于0,于是变成w=(u+v)/(1+0)=u+v

从另一个角度来说,假定你以0.9c的速度移动,另外给子弹一个0.9c的相对速度(相对你),带入以上的公式后,我们会发现子弹不会达到1.8c的速度,而是

(0.9c + 0.9c)/(1 + [0.9]^2) = 0.994c

等等,难道说开枪的时候,你看到的是子弹像鼻涕一样滑出枪膛的恐怖画面么?不,对你来说,对你来说什么是一样的没有变化,子弹还是以0.9c(相对你)的速度跑掉了。

而对于一个静止的参照物来讲,参照物所观察到的你(或者你的飞船)则收到了一种叫洛伦兹-费兹杰罗收缩的影响:1,对你来说时间减慢了(而你没有任何感知)。2,你和你的飞船(还有枪和子弹)会从你的旅行方向轴被挤压的像个手风琴。

接下来,深入思考一小步:你越快,就越慢,而光速是无法超越的。


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