| |
关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 希特勒XS
01-01 08:00
回复
|
|
问题1：我们都知道速度的极限是每秒30万公里，那么转速有极限吗？
问题2：如果我用一个周长1米的圆盘，使它的转速达到每秒3亿转，那么它的线速度就等于光速，这个实验可能实现吗？为什么？
问题3：如果可能实现，那这个圆盘应使用什么材料制造？ |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 萝卜晒干
01-01 08:00
回复
|
|
光的速度与光源运动无关，不能认为运动的物体带动周围的ether。Galileo相对性原理和经典 transformation可以应用于力学现象，但是不能用于光电现象的原因在于它们是奠定在绝对space-time观的基础上研究引力质量问题的，光子与中微子没有相互作用，ether不影响光速，光子与引力场没有相互作用。狭义相对论的假设是正确的。近百年来，人们对麦克耳逊——Moley实验、Maxwell方程以及群论上的公理证明对光速不变性原理进行质疑，但是都没有取得实际的实验结果，说明了光速不变性原理的正确，也说明光只具有电磁质量。
由于光子只具有电磁质量，它在度量空间（相对空间）里运动电磁质量不变，频率与波长不变，所以光速为定值。由于光子的引力质量为0，因此引力场与electromagnetic field的速度相同。因此物理学中的光速不变性原理是指在仅有引力场的条件下，是有引力场的运动速度决定的，而在电磁场中光速是可变的，例如在介质中光速小于C，这也符合相对绝对论的观点，但引力场的速度如果是变化的，那么光速也是可以变化的。Einstein的意思是光速是宇宙各个引力空间的极限速度, 我们所测的光速30万公里/每秒是地球太阳引力所决定的, 在其它引力空间有不同的极限光速。《自然》杂志刊载了王利军等三位科学家最新的研究成果，首次证明了世界上有比光速还快的东西：激光光波在铯气室前进的距离，是同一时间在真空中所能穿越距离的310倍。
大多数的科学家们都明确地认为，引力作用应该与电磁力作用相似，不是一种瞬态作用，而是有一定的作用的，但是用实验的方法确定引力的速度比较困难。2002年9月8日，土星巡弋在类星体JO842+1835的附近，虽然土星没有一般恒星的质量大，但它仍有相当大的引力。按照广义相对论的推测，在天空中类星体的位置在土星引力的作用下，将在若干天内完成一个小小的回路。美国Missour大学的S.Kopeiken教授和国家射电天文观测台的E.Fomolont教授观察到了这个回路，这两位科学家使用了具有非常长的基线阵列射电望远镜，因为这种抛物型探测器的配置可以提供10μs的角度分辨率，实验观察到的回路与按瞬态传播的引力所产生的回路间存在着一个微小的位移，位移的产生是由于引力具有一定的速度所致，他们计算出引力的速度是光速的1.06倍（其误差约为20%）。当他们将这个观测结果在2003年1月，在位于美国西雅图召开的“美国天文学年会”上报告后，就受到了来自美国华盛顿大学的C.Will教授与日本Hirosaki大学的Hideki Asada教授的质疑，他们认为射电望远镜实验只能很粗略地测量光速，而不可能提供引力速度的数据，因此这两种不同意见的争论要等待新实验的验证。【1】笔者认为，上面测量引力速度的方法应当是有效的，引力的速度应当严格地等于光速，实验数据在误差范围内也说明了这一点。由于光的传播决定于引力场的传播,光波只有纵波,可以预言引力波也只有纵波..2004年1月12日,由中国科学院和中国工程院582名院士投票，评选科学家首次测出引力速度为2003年世界十大科技进展新闻之一。
光子在周围物体形成的绝对空间里静止，在相对空间里速度为定值1，是其它物体运动速度大小的度量标准，所以相对space-time中物体运动速度存在着最大值。由于光子只具有电磁质量，因此光子返回时的固有时间与出发时相同，时间与空间在这里达到了统一，可以定义其速度为1。
（四）相速度与群速度
奥地利物理学家哈斯认为，光速是粒子机械运动速度的极限，但是机械波的传播速度可以超过光速，其描述公式为Vu=c2,式中c为光速，V为机械速度，u为与机械速度相伴产生的波动速度。在量子力学中，由于进入原子因的波包前端早已触发了原子的跃迁，群速度超过光速就不足为奇了。
因为波粒二重性不仅光子有，而且任何微观粒子都具有波粒二重性，任何一个微观粒子都具有质量m，光子的电磁质量
上式(1.1)中 h 为普朗克常数，f 为光子的频率，c 为光速。实验表明上式(1.1)也适用于任何一个微观粒子，由式(1.1)可推出任何一个微观粒子表现的波特性的频率为 ，实验也表明任何一个微观粒子表现的波特性的波长为
上式(1.3)中 P 为粒子的动量，v 为粒子的运动速度。那么这种表现出粒子波动特性的波（德布罗意波）的波速为 ，因为粒子的运动速度 v 是低于或等于光速 c 的，所以 c2 / v ≥ c，即粒子的德布罗意波的波速是可超光速的。其实，这是群速度。对于微观粒子的德布罗意波的波的时间频率 , （ v 为粒子运动速度，c 光速。） 德布罗意波的波的空间角频率
从式（2.1）与（2.2）可求得德布罗意波的波速 。因为从(2.1)与(2.2)式知 ω与 k 都是 v 或β的函数，现在我们来分析一下德布罗意波的波的波速变化的动态情况，对(2.1)式与(2.2)式求微商（导数）得
,
那么从式(2.4)与(2.5)得，时间角频率 ω 相对于空间角频率 k 的瞬时变化速率应为 。
德布罗意发现德布罗意波是他一项伟大的贡献，他预期要找出德布罗意波与粒子运动速度的关系，他通过复杂的数学推导找到了式(2.6)，他把德布罗意波的波速V称为“相速度”，把德布罗意波的波的时间角频率 ω 相对于空间角频率 k 的瞬时变化速率 dω/dk 称为“群速度”。 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 糖﹎㎡ㄝ尐漁
07-10 20:10
回复
|
|
太长了 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： ka511363
07-10 20:10
回复
|
|
不可能～～建议用合金铝 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 糖﹎㎡ㄝ尐漁
07-10 20:10
回复
|
|
速度的极限不一定是光速,经过科学家证实宇宙大爆炸初期物体的移动速度可以超过光速 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 风来君相忆起
07-10 20:10
回复
|
|
如果在有氧气的空间那就不行~还没达到这个速度就烧掉了~
楼上的仁兄说得好~~我也在书上看到这个说法~~
这也是我们永远看不到宇宙的边缘的原因~
连光都赶不回来~
参考资料：看过宇宙未解之迷~ |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 086z
07-10 20:10
回复
|
|
不可能！
速度越接近光速，物体质量会越接近无穷大。
这样无法再提供加速度使物体更快的旋转了。 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： Yyx2626
07-10 20:10
回复
|
|
对于问题2，我认为这个实验不能实现：
首先，当转速增大时，边沿所需的向心力也成平方正比增加，材料的内聚力提供向心力，材料可能不能达到的如此之大内聚力。
其次，当转速提高时，越靠边沿速度越大，根据相对论，他们（圆盘的一小块）的质量会增加，于是要提高角速度就需要更多能量，当线速度趋于光速时，质量趋于无穷大，提高角速度需要的能量也趋于无穷大，于是转速难以再增加。因此该实验不能实现
从这个角度看问题1，那么可得出转速也是有极限的。
然而，从另外一个角度考虑问题，原来相对静止参照系静止的物体，却又可能相对一个旋转的参照系有很大的线速度，这是我没能解决的，具体请看
http://zhidao.baidu.com/question/30316624.html，欢迎回答，谢谢！ |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： vanezip
07-10 20:10
回复
|
|
你的实验不能成功，线速度也不能超越速度极限。你可以看看美国物理学家盖.莫夫（又译加.莫夫）的《物理世界奇遇记》，里面就谈到了你设想的实验。 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 1li2jin3yan
07-10 20:10
回复
|
|
你去看看《超时空接触》就可以解答你的问题了 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 耗散的空虚
07-10 20:10
回复
|
|
可以实现，因为时间空间无限可微分，但是必须使用黑洞做材料，
您说得很对，其实黑洞内部本身就在超光速旋转。 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： green_csy521
07-10 20:10
回复
|
|
怎么可能
到光速就变质了 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： milksea
07-10 20:10
回复
|
|
在这个世界上没有刚体，物质的强度也很有限。不用达到过高的转速，一切物质都会在强大的离心力下分崩离析。这个比相对论效应的产生会更早更显著。
当然，相对论效应也直接否定这个假想实验。 |
|
| |
回复：关于速度极限问题的实验
|
|
作者： 希望_007
07-10 20:10
回复
|
|
你觉得行的话自己去试试看 |
|
|
