相对论 手电 超过光速假设一种情况：首先,手握手电,打开手电,然后把手电从左边挥到右边,手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快,那么一定在这个光柱上存在一点A,在A点之后的光柱在你
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/15 18:14:06
相对论 手电 超过光速假设一种情况：首先,手握手电,打开手电,然后把手电从左边挥到右边,手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快,那么一定在这个光柱上存在一点A,在A点之后的光柱在你
相对论 手电 超过光速
假设一种情况：首先,手握手电,打开手电,然后把手电从左边挥到右边,手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快,那么一定在这个光柱上存在一点A,在A点之后的光柱在你挥动手电的时候的移动速度大于光速.相对论说光速不可以被超越,那A点之后的光柱是以什么状态运动的,或者是个什么情况的呢.
为了绕不过回答问题的高人明白我要问什么,再举个例子：一根很长的刚性的竹竿,直立在一个平面上,用了正好一秒钟的时间竹竿倒下了,那么,离竹竿底部越远的部分划过的距离越大,应为整个竹竿都是经过一秒钟倒下的,所以就是说,离竹竿底部越远的部分速度越大,那么一定在竹竿上存在一点A,在远过A点的竹竿部分倒下的速度大于光速,依然与性对论矛盾.
哪位高人帮我解释下.不胜感激!
相对论 手电 超过光速假设一种情况：首先,手握手电,打开手电,然后把手电从左边挥到右边,手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快,那么一定在这个光柱上存在一点A,在A点之后的光柱在你
都是流传已久的老问题了.
1 先说第二个问题.刚体不存在,你这个例子恰好可以说明,相对论直接否定绝对刚体的存在.
2 关于第一个问题,有些人用水枪对比,这也是网络上常见的解释,算是“以经典理解对付经典悖论”,但实际上,我设计过一个模型,把光当作水一样看做粒子流,考虑转动时的滞后,认为形成螺旋状的轨迹,仍可以设计出超光速的模型——把光斑换成影子可以找到这样的模型.
所以,很多科普教材,包括部分物理大师,给出的是另一种解释：这个速度可以超光速,但不能传递信息和能量并不违反相对论.
实际上,相对论只要求信息和能量的传递速度小于光速,某些不能传递信息和能量,是可以超光速的,比如德布罗意波的相速度,是c^2/v>c,但受朋友所托审核德布罗意论文的爱因斯坦毫无异议,他知道这并不与相对论矛盾.
光斑实际上光波的波前,它的移动也就是光波的相速度,超光速也无所谓的.群速度不超光速就没问题了.
你的分析方法沿袭了经典力学，正如玻尔解释理论只能解释氢原子，在其他的原子上遇到很大困难一样，直到后人建立完整的量子力学理论才成功解释了所有原子。相对论也一样，相对论利用两个基本假设重新建立了力学体系，独立于牛顿的经典力学体系。等你学完相对论就知道了，你现在只知道一些皮毛。...
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你的分析方法沿袭了经典力学，正如玻尔解释理论只能解释氢原子，在其他的原子上遇到很大困难一样，直到后人建立完整的量子力学理论才成功解释了所有原子。相对论也一样，相对论利用两个基本假设重新建立了力学体系，独立于牛顿的经典力学体系。等你学完相对论就知道了，你现在只知道一些皮毛。
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本人的理解，超越光速就会追上从前的光，那么手电筒超过光速的光会照到以前的东西，比方说已经爆炸的超新星，或者已经死掉的人...纯属个人见解，高手莫笑
这时两个不同的问题。
第一种情况 像光斑这种情况不受光速限制。假设有堵墙在那，我们让光斑在上面移动的速度即使超光速，但事实上并没有信号从初始光斑的位置传到终了光斑的位置，这两个时刻产生光斑的光子是不同时刻从手电筒发出的。你可以想象如果这个手电筒是两边都开着的，这样会在周围的墙上产生两个光斑，然后你第一次遮住一边，然后松开手遮住另一边，难道你会因此认为这个光斑是可以瞬间移动的吗？(或者应该说...
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这时两个不同的问题。
第一种情况 像光斑这种情况不受光速限制。假设有堵墙在那，我们让光斑在上面移动的速度即使超光速，但事实上并没有信号从初始光斑的位置传到终了光斑的位置，这两个时刻产生光斑的光子是不同时刻从手电筒发出的。你可以想象如果这个手电筒是两边都开着的，这样会在周围的墙上产生两个光斑，然后你第一次遮住一边，然后松开手遮住另一边，难道你会因此认为这个光斑是可以瞬间移动的吗？(或者应该说，你的问题中的超光速和这里的瞬间移动是同样合理或同样荒谬的）
另补充下：楼下两位对第一问情况说明是正确的，但是并没有抓住本质。的确手电筒发出的光柱不会是直线，但是这并不影响光斑可以超光速运动的结论。比如如果在1光年外有一座圆形的围墙，我现在在这里转手电，那一年后就会在那座墙上形成一个超光速运动的光斑。
第二种情况，任何信息（包括力）的传播不超过光速，在这种情况下，严格说不可能存在刚体，因为刚体要求内部任意两点间距离保持固定，可是，当一点开始运动后，它的运动状况并不能瞬时传到另一点，刚体的概念自然失效。也即是说，在相对论条件下，你假设一根足够长棍子上的每一点能够保持同样角速度倒下是不成立的。
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简单点说
第一个问题：把手电筒想象成水枪，水以光速喷出，一旦出来就以c沿直线前进，不会再由于你转枪口再附加角速度，所以出来的水轨迹是螺旋状
第二个问题：首先刚性杆不存在，对于你这个问题，就是退一步讲，有这么一个刚性杆，它要倒下，（起码你承认它初始速度不超过c），那么，它如果有你说的那么长，就不可能在一秒倒下，因为，要倒下，需要力来给他各个部分加速，根据相对论，质量也是相对的，假设某...
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简单点说
第一个问题：把手电筒想象成水枪，水以光速喷出，一旦出来就以c沿直线前进，不会再由于你转枪口再附加角速度，所以出来的水轨迹是螺旋状
第二个问题：首先刚性杆不存在，对于你这个问题，就是退一步讲，有这么一个刚性杆，它要倒下，（起码你承认它初始速度不超过c），那么，它如果有你说的那么长，就不可能在一秒倒下，因为，要倒下，需要力来给他各个部分加速，根据相对论，质量也是相对的，假设某一时刻，末端的速度已经很接近c，那部分的质量就会变得无穷大，要想使它进一步加速而达到c，就需要无穷大的力，显然这在宇宙中是不存在的
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当你光线的长度达到30万公里数量级的时候，光的传播就不是瞬时的了，这样考虑的话，你会发现当你挥动手电的时候，某一时刻，光不再是直线，而是向你挥动水枪时水柱的曲线运动。离手电越远的点偏离直线位置越大。
由于实际的竹竿不是完全的刚体，竹竿的问题也涉及到一个震动的传播问题，你手的挥动本身其实相当于造成了竹竿的震动，而这个震动沿着竹竿传播，使整个竹竿沿着你的挥动方向运动，这个震动的传播速度近似于竹...
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当你光线的长度达到30万公里数量级的时候，光的传播就不是瞬时的了，这样考虑的话，你会发现当你挥动手电的时候，某一时刻，光不再是直线，而是向你挥动水枪时水柱的曲线运动。离手电越远的点偏离直线位置越大。
由于实际的竹竿不是完全的刚体，竹竿的问题也涉及到一个震动的传播问题，你手的挥动本身其实相当于造成了竹竿的震动，而这个震动沿着竹竿传播，使整个竹竿沿着你的挥动方向运动，这个震动的传播速度近似于竹竿内部的声速。也就是说实际上靠近底端的落地时间和顶端的落地时间其实是有一个微小的差距的，这个差距和你竹竿的长度成正比，也就是说，当你竹竿足够长的话，如果竹竿不断，也不是直线落下来的，而是曲线，末端的速度不会比中间的速度快多少的。
关于第一个问题做一下补充，我上面的论述确实是在经典环境下作的论述，在经典的环境推翻经典的悖论确实逻辑上有问题，不过如果真考虑相对论情况的话，我认为还是不可能超光速的，因为这里面光点的运动已经涉及到了信息的传递。
考虑相对论的话，有几个点需要小心，第一个是速度变换已经不再是经典的线性变换，也就是说速度的合成和分解已经不简单的满足平行四边形定则。还有就是同时的相对性，同时的概念与经典已经完全不同，怎样对表怎样使用同样的时间开始尺度，这是个很大的问题。
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如果“光会拐弯”“光束就像水枪”这种说法能让你释怀 那你不妨就先这么想 等到你读到物理学硕士就不会再有此一问了 但是到了那个时候 别人再去问你这个问题 你也会不知道怎么去回答 因为这问题就跟宇宙大爆炸一样 只是一派理论 一派学说 只是现在在科学界是主导学说 依据这个学说 可以导出许多结论 得到很多发明创造 事实到底是怎样是无从知晓的 宇宙中的极限速度是光速 这只是相对论这套理论的一个假设 任何理论...
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如果“光会拐弯”“光束就像水枪”这种说法能让你释怀 那你不妨就先这么想 等到你读到物理学硕士就不会再有此一问了 但是到了那个时候 别人再去问你这个问题 你也会不知道怎么去回答 因为这问题就跟宇宙大爆炸一样 只是一派理论 一派学说 只是现在在科学界是主导学说 依据这个学说 可以导出许多结论 得到很多发明创造 事实到底是怎样是无从知晓的 宇宙中的极限速度是光速 这只是相对论这套理论的一个假设 任何理论都是有他的条件和成立范围的 就像牛顿定律也有应用范围一样
但是倒是可以给你举个例子说明 光速在相对论中是不可以被超越的
相对论中有这样的结论 如果一个参照系的运动速度接近光速 这个参照系的时间会无限变长 如果人以接近光速运动 人的寿命可以无限变长
这你可以问了 一个人的运动速度接近光速 那么组成人体的原子呢 原子核周围的电子本身就在以光速绕核运动 再加上人体自身的速度 那不是超过光速了？
其实相对论告诉我们 这些电子的绕核速度是要变慢的 如果人体速度接近光速 电子的运动速度就要接近0 而电子的运动速度就是物质的时钟 电子速度变慢 物质的衰老也就变慢 所以人就可以长生不老。
这个例子只是告诉你 光速在相对论中是如何不变的 并非给你解释为什么不能变 这个谁都解释不了的 爱因斯坦也解释不了
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光是会弯曲的。
光既是电磁波，也是粒子。把光想象成粒子。
好比机关枪不停发射子弹，并且机关枪在转动，那子弹会连成一条曲线。
总之，研究相对论，首要前提是承认光速在任何参照系中都为c,相对论就是在这一前提下，才提出的。
可能解释不太清楚吧。...
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光是会弯曲的。
光既是电磁波，也是粒子。把光想象成粒子。
好比机关枪不停发射子弹，并且机关枪在转动，那子弹会连成一条曲线。
总之，研究相对论，首要前提是承认光速在任何参照系中都为c,相对论就是在这一前提下，才提出的。
可能解释不太清楚吧。
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1。“手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快”这句话本身就是错的，光以光子为单位实际按份发射，是不连续的。手电从左到右移动过程不过是无数个光子一个个发射而已，怎会越远的速度越快呢？
2。这个问题与第一个明显不同。并且其他人解释的非常到位，无需再议。...
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1。“手电发出的光柱越远的部分移动的速度越快”这句话本身就是错的，光以光子为单位实际按份发射，是不连续的。手电从左到右移动过程不过是无数个光子一个个发射而已，怎会越远的速度越快呢？
2。这个问题与第一个明显不同。并且其他人解释的非常到位，无需再议。
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按照你的说法:A点的上端部分的速度比A点下面的快,那么A点上端的肯定比A点下端的部分先倒下,但这是一支刚性的竹竿,不可能发上以上情况,所以这就产生一个悖论!
同理,手电光A点前的光比A点后的光快的话,那么是先有A点前的光,但是没有A点后的光的话,哪里有A点前的光呢? 这也是一个悖论!
如果用爱因斯坦的狭义相对论来解释:用竹竿的例子:竹杆上A点上的部分速度比A点下面的快,那么...
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按照你的说法:A点的上端部分的速度比A点下面的快,那么A点上端的肯定比A点下端的部分先倒下,但这是一支刚性的竹竿,不可能发上以上情况,所以这就产生一个悖论!
同理,手电光A点前的光比A点后的光快的话,那么是先有A点前的光,但是没有A点后的光的话,哪里有A点前的光呢? 这也是一个悖论!
如果用爱因斯坦的狭义相对论来解释:用竹竿的例子:竹杆上A点上的部分速度比A点下面的快,那么我在一架光速的车上,以竹竿为起点,以竹竿倒下的方向上以光速运动,那么竹竿倒下时,我看到的是A点下端的部分不动(同为光速),而A点上端的却倒下了,这也是一个悖论!
我的理解是:空间发生了扭曲. 可能要用上广义相对论的知识.
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LZ的意思是光随着手电的移动而移动，但就我个人而言，我认为不是这样的，当你把手电从左挥到右，光并没有随之挥动，而是不停的从光源射出新的光子，如果设起始位置为A，当你挥到B点时，A点的光早已消失殆尽，你已经看不见了。而你现在看到的是从B点新射出的光，不是由A点挥过来的。 就你的棍子一说，更没有那么长的棍子，经济师有，也不可能1秒就倒下。
以上纯属个人意见，如有高见，还请不吝赐教...
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LZ的意思是光随着手电的移动而移动，但就我个人而言，我认为不是这样的，当你把手电从左挥到右，光并没有随之挥动，而是不停的从光源射出新的光子，如果设起始位置为A，当你挥到B点时，A点的光早已消失殆尽，你已经看不见了。而你现在看到的是从B点新射出的光，不是由A点挥过来的。 就你的棍子一说，更没有那么长的棍子，经济师有，也不可能1秒就倒下。
以上纯属个人意见，如有高见，还请不吝赐教。
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都是流传已久的老问题了。
1 先说第二个问题。刚体不存在，你这个例子恰好可以说明，相对论直接否定绝对刚体的存在。
2 关于第一个问题，有些人用水枪对比，这也是网络上常见的解释，算是“以经典理解对付经典悖论”，但实际上，我设计过一个模型，把光当作水一样看做粒子流，考虑转动时的滞后，认为形成螺旋状的轨迹，仍可以设计出超光速的模型——把光斑换成影子可以找到这样的模型。
所以，很多...
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都是流传已久的老问题了。
1 先说第二个问题。刚体不存在，你这个例子恰好可以说明，相对论直接否定绝对刚体的存在。
2 关于第一个问题，有些人用水枪对比，这也是网络上常见的解释，算是“以经典理解对付经典悖论”，但实际上，我设计过一个模型，把光当作水一样看做粒子流，考虑转动时的滞后，认为形成螺旋状的轨迹，仍可以设计出超光速的模型——把光斑换成影子可以找到这样的模型。
所以，很多科普教材，包括部分物理大师，给出的是另一种解释：这个速度可以超光速，但不能传递信息和能量并不违反相对论。
实际上，相对论只要求信息和能量的传递速度小于光速，某些不能传递信息和能量，是可以超光速的，比如德布罗意波的相速度，是c^2/v>c,但受朋友所托审核德布罗意论文的爱因斯坦毫无异议，他知道这并不与相对论矛盾。
光斑实际上光波的波前，它的移动也就是光波的相速度，超光速也无所谓的。群速度不超光速就没问题了。
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光抵达也需要时间，光也是会弯曲的，所以这是不可能发生的事。
假如 竹竿上端点为A 下端点为B 长度为T
那么A点运动了（2π*T）/4
而B运动的是0
而他们要同时倒下，那么A运动的时间要=B运动的时间
说明A速度＞B速度
第一个问题，我承认，这个A点之后的点，的确超光速了。但是这并不违反相对论，因为你说的光柱照到的A点之后的点，并没有承载任何的能量、质量。
假设，手电筒为O，你所说的A点之后有个点B，B旋转过一个角度后到达的位置是点C
好了，你说，一个光斑，以超过光速的速度，从B移动到了C。这个我承认，是对的。但是我问你，有没有能量或者质量从B移动到了C呢？没有！！！有能量从O移动到C，没超光速，有...
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第一个问题，我承认，这个A点之后的点，的确超光速了。但是这并不违反相对论，因为你说的光柱照到的A点之后的点，并没有承载任何的能量、质量。
假设，手电筒为O，你所说的A点之后有个点B，B旋转过一个角度后到达的位置是点C
好了，你说，一个光斑，以超过光速的速度，从B移动到了C。这个我承认，是对的。但是我问你，有没有能量或者质量从B移动到了C呢？没有！！！有能量从O移动到C，没超光速，有能量从O移动到了B， 也没超光速，有什么东西从B移动到C么？没有！！！相对论，不限制虚的东西，不限制没有承载能量和质量的东西。
在物理学中，有个东西叫做德布洛伊波，或者叫物质波，它具有相速度。我可以明确地告诉你，这个相速度，是可以超光速的，就像你这里的光斑一样，这个相速度可以认为是一种速度，但是它并不承载能量和质量，所以，它超光速了也无所谓。它是虚的，是人为找出来的一个速度，而不是某个东西的速度。
第二，竹竿的问题。我姑且认为你照到了一根足够硬足够长的竹竿。那么不好意思，你的假设有问题。如果这根竹竿足够硬足够长的话，它在A点之后还有质量分布的话，那么，你不可能让它在一秒钟内倒下。这是因为，运动地越快的物体，质量越大，越难加速。当A点之后的某点接近光速的时候，质量接近无限大，你无论如何都不可能再给它加速了。于是，它还是达不到1秒内倒下所需要的速度。换句话说，如果你真的找到了这样一根杆子，那么，没有人能在一秒钟之内把它推倒。
当然，如果你这根杆子在A点以后，是没有质量分布的，是空的，只是你想象出来的延长线，那么，我承认，它可以超光速。可是，这个超光速还是不违反相对论，因为，它不承载任何质量和能量！！
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