来源:新华网

发布时间:2020-11-08 20:04:06

许多人都知道,真空光的速度是物体速度的上限,没有任何物体能比光速更快。然而,这一结论也使许多人怀疑,如果一艘高科技航天器在宇宙中航行,它能以某种非常先进的方式以不断的加速度飞行,那么它最终能超过光速吗?

这个问题的答案当然是否定的。无论如何,这艘船不能超过光速。让我们简要地解释一下这个问题。

首先,对于航天器一直在不断加速飞行的过程,我们必须有一种监测手段来确认,最有说服力的是航天器内部人员的结论,例如,可以在航天器内放置一台特殊仪器,因为当航天器处于加速状态时,航天器内可能存在人为的重力场(这是一个很好的理解)。你可以想一想,为什么科幻电影中的许多巨大空间站都是为了旋转而设计的,而这个仪器可以测量重力强度,这实际上是航天器的加速度。

第二,这是基于一个参考系统得出的关于光速是否超过的结论。例如,地球上的观察员观察航天器,但重要的是要注意,航天器本身不能用作参考系统,因为对于航天器本身来说,它没有速度。因此,问题实际上是,当航天器以恒定加速度飞行(航天器内部人士认可的恒定加速度)时,地球观察员对航天器飞行状态的态度是什么?在地球观测者看来,航天器是否能超过光速?

最后,为了解决这个问题,我们必须使用狭义相对论,事实上,狭义相对论中有一个结论正是针对这个问题,即加速度变换,航天器本身测量的恒定加速度,在地球观测者看来,这个加速度不是恒定的,而是随着航天器速度的不断提高而逐渐减小,即航天器的速度离光速越近,地球观测者测得的加速度就越接近于零,所以在地球观测者眼中,航天器永远达不到光速。

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