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人在光速飛船上跑步就超光速了嗎?這個解釋No crab can hit!

2019-09-16 19:54 作者:徐德文科學頻道  | 我要投稿

有人問:我在光速飛船上向前跑,是不是就超高速了呢?

如果照本宣科來解釋,這個問題很簡單,強大的相對論公式分分鐘成為您的解憂雜貨鋪。假設人跑步的速度是V1,飛船速度是V2,那么當V2=C時,人的相對論速度V就是:


不好意思,很久沒寫字了,有點丑,將就看了。然而這個解釋肯定不能讓人滿意,你這不是拿愛因斯坦來壓我么?有意思嗎?雖然公式上說了我在光速飛船上跑步還是光速,但這和我的直覺真的很沖突哎,飛船光速了,我在飛船上,我向前跨一步,我當然就該超光速了,你還有什么辦法說服我嗎?

好吧,在近光速環(huán)境下還有個時間膨脹效應,也就是說越接近光速,人的時間會變得越慢,你開著近光速飛船去太空晃一圈,回來的時候所有同時代的人都去世了,但你還很年輕,這是很多科幻作品里的情節(jié),你一定已熟悉得像九點九成熟的牛扒了。如果你相信人在近光速飛行的時候時間會變慢,那么我們就可以繼續(xù)向下解釋了。


你這艘飛船越接近光速,你的時間會變得越慢,我們在地球上看到的直觀效果(假如能一直看到你在飛船上跑步的話)就是,你跑步的速度會越來越慢,不是你從跑步變成走路那種慢,而是慢動作那種慢,你所有的一切,包括說話的聲音,汗水的滴落,甚至你身上細胞的生長,你的新陳代謝,在我們地球上的人看來,都在變慢,所以你以后回地球的時候才會那么年輕,熬死了情敵,也熬死了情人,只能當個孤家寡人了。

現在我們往更極端的情形想,你的速度越來越接近光速,我們看見的你的跑步速度也會越來越慢,到最后完全到達光速的時候(雖然相對論不允許這么做),你跑步的動作是不是就該完全停止了呢?那你的速度是不是就是飛船的速度了呢?飛船的速度是什么?光速!

Perfect!No crab can hit!




等等,你又會說了,我是在飛船上啊,你們在地球上看關我屁事??!我在光速飛船上跑步,我自己看速度就超過光速了???

很遺憾,你自己看,就是以你自己為參照物,你跑得再快,你的速度也是等——于——零!你那不是自己看,你是自己在想,以為自己超過光速了。如果你飛船里還有其他人,他們看你跑步的速度才是正常的,但他們也不能說你的速度超過光速了,他們和你在同一個參照系——飛船里,不能靠想象就認為地球上的人看你的速度超過光速了。


有趣的是,相對論還有個尺縮效應,越接近光速,外面的人看飛船會變得越來越短,你也會變得越來越薄——你在飛船上站著的話,如果躺著,你就變短了。你要是正在飛船里做仰臥起坐——嗯,我很難想象這么一幅場景,大家自己去腦補好了。當飛船達到光速那一刻(再說一遍相對論不允許,只是假設!),你和飛船會怎么樣呢?你們已經縮得無影無蹤,進入了永恒之境!



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