物質接近光速質量無窮大,那麼為什麼光子質量不是無窮大

時間 2022-02-28 14:50:26

1樓:塞作湯苓

這就說明所謂的物質與光子有本質的不同,弄清這點需認識到能量傳播方式與能量傳播速度物理概念的區別:能量傳播方式現階段有力與波兩種方式,力針對的是具有實際體積能夠做空間位置改變並質量(比如物體自身)跟隨能量一起傳播的實體物質,這種能量傳播方式擺脫不掉質量(物質可認為是能量轉化、傳播及貯存的載體,載體的共性統稱質量)跟隨能量的侷限,反而造成實體物質空間改變速度的增加場物質來不及效應(物質效應極限的存在)實體物質質量增加的現象;場物質(其實實體物質與場物質是體積分類的兩個極端)充滿整個物質世界,質量無法空間位置的改變。只能以質量不跟隨能量傳播----波的方式進行能量傳播,擺脫質量跟隨的侷限。

總之能量傳播速度與物體空間位置改變速度有不同的物理蘊含。這只是本人觀點,僅供參考。

2樓:仝飛雨

光子是有質量的。在相對論中,設物體運動時的質量為m,靜止時的質量為m,運動速度為v,則

m=m/√(1-(v/c)^2),√表示開方,c是光速所以當m≠0時,若v=c,上式分母為0,那麼運動質量m就為無窮大了但是光子靜止質量m=0,速度v=c,式子中分子和分母都是0,計算不出光子運動質量

那麼我們從另外一個途徑計算

光子的能量ε=hυ,h是普朗克常量,υ是光子頻率又由質能方程ε=mc^2

所以hυ=mc^2

所以光子運動質量m=h/(λc)

所以光子是有質量的

相對論 接近光速時的疑惑

3樓:匿名使用者

1. 在狹義相對論中,光是具有特殊的意義,因為對任何慣性系來說,真空光速都不變,而任何有靜止質量的物質都無法達到光速,所以任何觀察者也都不能達到光速,也就無法選取光速參照系,因為那是沒有實際測量意義的;超越這種實在性而在純意識上設想光子參照系,既容易出現各種矛盾結論,也是相對論所不允許的,因為觀察者是無法取到光速來觀察的,討論它是沒有實際意義的。如果真要從光子的角度來觀察世界,那就是相對論無能為力的了,需要有新的科學理論結合新的實踐來分析。

樓主這個問題實際上超出了相對論的適用範圍。

2. 狹義相對論嚴格來說只適用於真空慣性系,具有各向同性和時空均勻性,其中的不變光速c是針對真空而言的;介質是不能取作嚴格慣性系的,即使滿足各向同性和時空均勻性,其中的光速也與真空不同,而且相對運動的介質中的光速也不再是不變的,其中的物理規律也都與真空慣性系中的不同,且不同介質間不再保持不變,喪失了光速不變和狹義相對性這兩個基本要求,因此介質中不能簡單套用狹義相對論,否則會得出樓主提出的類似錯誤。

關於問題一的補充:在非常接近光速的飛船參照系中,銀河系的長度短到1米,穿越的時間不到1秒;但換算到靜止座標系,由於時間膨脹效應,飛船中固有的1秒相當於靜止座標系中過了很長的時間,比如數億年,自然是無法在1秒就能穿越的,所以這裡的關鍵在於時間是相對的,在不同的參照系中有不同的時間長度,就像空間是相對的那樣。

4樓:匿名使用者

1.lz忽略相對論的加速度。

5樓:

第一個問題:相對運動的意義不大,這只是解釋宇宙的一種理論。以多種參照物來觀測一個物體(光子),那麼觀測到的結果都是光子在運動。

可以說,在這些參照物中,真正運動的是光子。可以這樣理解:我在馬路上走,一輛車飛馳而過,但最終撞的是他,而不是我。

第二個問題不很懂。為什麼它會有靜質量呢?這樣推論:

光子真空中速度最大,「質量」越大,介質中速度偏小,那麼「質量」也偏小。怎麼會有靜質量呢?它的速度偏小可能是受到介質的阻礙吧。

宇宙沒有空氣,飛船為什麼不能達到光速?

6樓:乾三老師

因為飛船的速度趨近於光速時,會引起時空的巨大變化,是不被相對論理論所允許的。我們都知道,宇宙中最神祕莫測,最令人捉摸不透的一股力量, 恐怕就是「光速」了。自從愛因斯坦在上世紀提出了聞名遐邇的兩大「相對論」之後;

光速就成了許多前沿科技領域所緊鑼密鼓研究的物件。據愛因斯坦介紹,只要達到了光速,那麼一切幾乎都不再是不可能。有些人認為,甚至連「星際穿越」都可以做到。

嚴格意義上的光速有多快呢?三十萬公里每秒。那麼,光速又是如何定義的?

光子在真空中執行的速度。那麼,宇宙的絕大部分空間中,都沒有空氣的存在;為什麼我們所研製的飛船,卻離「光速」相差甚遠呢?

答案很簡單。制約人類航天領域邁向更高的,是基本理論和新技術;而制約物體的運動速度不能達到光速的,則是「相對論」。或者說,是質量。

因為,廣義相對論的理論根基,本來就建立在「光速不可逾越」的基礎上。

為什麼這麼說呢?因為,假如我們的運動速度接近了光速,那麼質量和加速度就會無限趨近於正無窮;從而引起巨大的引力紊亂現象。而引力,本質上就是對時空的一種彎曲;換而言之,有質量的物體,一旦加速到光速,就會造成「洛倫茲變化」。

何為洛倫茲變化?時間,空間互相轉化,膨脹的近乎停滯。這在三維空間內,是不允許發生的;所以,不論以後我們的飛船,做的再好,結構再精妙;都不可能超越光速。

有人說,光速已經鎖死了人類的科技上限。目前看來,還果真如此:除非,物理學界還有更大的突破,顛覆「相對論」。

7樓:珊珊媽媽在深圳

三個原因。

1、理論上,根據ev=mvc²,任何有質量的物體,在運動中產生的動能都會轉化為質量,速度越快,質量就越大,越接近光速,質量越趨近於無限大,加速所需要的能量就趨近於無限大。人類沒有可利用無限大能量的技術。2、宇宙中看似真空和稀疏,但其實充斥著大量的微粒、塵埃和氣體,當物體運動速度達到每秒6萬公里或者更高,它就會和大量物質發生碰撞和摩擦,在這個速度上,一個小小的氫原子都能造成相當可觀的破壞。

對於這份阻力如果沒有好的解決方案,光速的五分之一就是一個上限。3、目前人類最快的宇宙飛船就是旅行者1號,每秒17公里,已經超過第三宇宙速度,但所使用的推進系統是常規化學動力+行星引力加速。發現沒,本質上還是能量問題,要持續加速,從真空中汲取能量似乎是唯一可行的方式,但目前我們還沒有這方面物理理論上的突破。

8樓:解開心結不再迷茫

飛船的速度影響因素很多,宇宙中雖然沒有空氣,阻力很小,但在宇宙中執行的飛船會受到星球的引力,目前飛船的速度肯定達不到光速,未來還是有可能實現的。

9樓:溯源時空宇宙

宇宙真空實際並不空,有很多星際塵埃,這些塵埃會減慢飛船運動速度,同時要想將飛船加速到光速是非常難的,依靠化學燃料基本做不到。

愛因斯坦的《相對論》中說,當速度接近光速時,物體的質量就會隨著速度的增大而增大,那光呢?它是由粒子

10樓:匿名使用者

相對論我不懂,不過我知道光子的質量為

11樓:匿名使用者

相對論的重心思想是相對,您不是知識混淆,而是理解偏頗,建議梳理知識主幹,系統理解。

12樓:哪來哪去就是了

光是由一份一份的光量子構成的,每一個光子都是純粹的能量,不具備靜止質量,它很奇特,一旦產生就具有速度c。現在科學家認為的是光子由於一直在運動,所以只具備動質量。在你思考這個問題時,儘量不要把光子和普通物質粒子等同,把它當成一個特例就行了,畢竟現在還有很多問題不能解釋的。

你說的摩擦力,在真空中不存在摩擦,光速為c,在任何介質中由於物質粒子的作用,也就是你所謂的摩擦力,光的速度會變小,但不會完全損失能量。

當物體以接近光速飛行時,時間會變慢,距離會縮短,那光子就以光速飛行,為什麼距離沒縮短,時間沒變慢呢

13樓:

我覺得所謂的時間變慢,距離縮短只是相對於你的主觀感受而言,光子是客觀的。

14樓:傾殤魂

光速執行或飛行的物體時間是變慢了,但不代表作為觀眾的你時間也變慢了。如果你也以光速執行或飛行,你的時間也變慢了,但是除你之外時間不變

15樓:胡斐繁

光速是不變的,無論以什麼樣的參照系測量.光速不變性即是實際測量的結果(與地球公轉方向相同方向的光和與地球公轉方向垂直的光,速度一樣.),也是相對論的基礎依據之一.

相對論和經典力學的一個重要區別就在於光速是否可變.經典力學的伽利略變換中,光速隨著參照系的不同而不同;而相對論的洛綸茲變換中,光速始終不變.

至於運動的時間嘛,在光速不變的前提下,不同參照系觀察到的從a點射向b點的光達到b點用的時間是不一樣的.

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