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如果你以光速行動,會看到什麼景象?

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發表於 2014-11-28 09:29:30 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 oilchao 於 2014-11-28 09:31 編輯

如果你以光速行動,會看到什麼景象?



愛因斯坦在16歲時就開始思考這件事了,他推論結果後提出「狹義相對論」。根據狹義相對論,在宇宙各處光的速度都是固定不變的,因此對任何觀察者來說都一樣。反過來說,長度和時間的間隔並不是絕對的,而會依物體之間的相對運動而改變,這樣才能確保所測得的光速值都一樣。愛因斯坦在1905年發表這個驚人的見解後,引發許多科學家爭論這些效應對視覺會產生怎樣的影響。

爭論的重點是:如果這理論所預測的效應本身(例如長度被壓縮)以及試圖觀察它們的行為都會受光速影響,那麼這些效應能否觀察得到呢?

經過了數十年,這問題才有了確定的答案:物體的形狀、亮度和顏色全都受到影響。舉例來說,觀察者沿著街道以近光速移動,會看到兩邊的建築物往上方捲曲,形成一種沿著管子俯衝的印象,另外正前方的景象會顯得特別亮白,後方的物體則會消失在黑暗中。


圖文摘自►《BBC知識》國際中文版 21期〈Q&A〉

文章出處:
https://www.facebook.com/BBCKnowledgeTaiwan?fref=photo


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發表於 2014-11-28 10:48:14 | 顯示全部樓層
谢了,又学到新知识

發表於 2014-11-28 17:13:31 | 顯示全部樓層
基本上,沒有人可以用光速前進。甚至要接近光速的時候,你的質量會趨近於無窮大,也因此需要接進無窮大的能量來繼續前進。
只有靜止質量為零的粒子,才可以用光速前進。

在歐洲搞的大強子對撞機,用到的粒子的靜止質量都是趨近於零,然後透過電磁場讓它加速到趨近於光速,那個時候需要提供的能量也是趨近很大很大(很多不懂的人,都以為科學家在搞黑洞)。

至於狹義相對論,討論是是在"慣性座標系"下,有兩個假設:
1. 光速是一個定值,並且是最大值;
2. 所有的物理公式的形式保持不變。
另外,全世界是沒有絕對靜止的慣性座標系(這是相對的意思來源)。
根據這兩個假設,可以推論出所有的物體在趨近於光速的時候的運動行為。

至於亮度,那是你可以接受到多少的光子,決定你看到有多亮。
而顏色,那是跟光子的頻率有關,要看你跟光源之間的相對速度來決定。

愛因斯坦的狹義相對論,其實並沒有真的很難。只是被很多的人講得很玄。
比較難的是廣義相對論,是在非慣性座標系下,物體的運動行為。
比較重要的是在質量很大的物體旁邊,空間會被扭曲。
所需要的數學,是張量分析,比較累。計算之後的數學結果所對應到的物理行為,又不容易解釋。

至於你"看"到甚麼?
如果去接觸一些腦神經科學,你會知道,所有你"看"到的東西,都是你的大腦"解讀"給你的認知。
你所見,是否為真?

發表於 2014-11-28 19:09:51 | 顯示全部樓層
看來很了解這些物理法則,在一些書上

那在實驗室中的粒子,不曉得是用什麼樣的粒子?

電子? 無法用光子,因光子本身就是光速了

發表於 2014-11-28 21:49:07 | 顯示全部樓層
基本粒子的實驗室,主要能夠用的粒子,也就是質子(壽命夠久,因為很穩定),中子(這個的壽命只有十多分鐘),電子(這個才是真正的基本粒子)。
用不同的能量,讓這幾種粒子去對撞,可以撞出很多其他壽命夠短的基本粒子。然後科學家在從對撞之後的殘骸去找尋他要的粒子。
那些加速器,愈做愈大,就是因為需要更高的能量,才可以撞出壽命更短的粒子。

科學家,只能告訴你有電子,電性多大,質量多少,體積不大於多少,壽命很可能是無窮大。
但是,電子是甚麼? 永遠不知道。
例如,密度多少? 不知道。有沒有顏色? 很抱歉,這個尺度之下,沒有顏色的定義。
電子,還有個物理量叫做自旋(spin),那是甚麼? 不知道,但是電子通過磁場的時候,會因為自旋跟磁場的作用產生偏折。但是自旋是甚麼? 是電子自己在旋轉嗎? 不是的。

就像是距離與時間的本質是甚麼,老實說科學家是真的不知道。所以愛因斯坦告訴我們,我們只知道怎樣去測量距離與時間,但是甚麼是距離,甚麼是時間,我不知道。這就是所謂的操作型定義。

物理,基本上就是建立在這些,我們不知道的本質。很有趣吧。

發表於 2014-11-28 22:20:32 | 顯示全部樓層
bigfool 發表於 2014-11-28 21:49
基本粒子的實驗室,主要能夠用的粒子,也就是質子(壽命夠久,因為很穩定),中子(這個的壽命只有十多分鐘), ...

謝謝回應,因為之前看書上,有些書寫光子,光速,寫到電子時,有的書會說電子幾近光速
但有的資訊又說電子是很慢的,電流比較快,但就如你所寫的,電子和光子的糾纏,以及
電子的一些資訊,也沒什麼人能夠透徹了解

發表於 2014-11-30 04:09:47 | 顯示全部樓層
bigfool 發表於 2014-11-28 21:49
基本粒子的實驗室,主要能夠用的粒子,也就是質子(壽命夠久,因為很穩定),中子(這個的壽命只有十多分鐘), ...

導出一個玄學觀念??
-->>
存在 超越了一切定義
存在 才是一切的基礎

發表於 2014-11-30 06:31:29 | 顯示全部樓層
uriah 發表於 2014-11-30 04:09
導出一個玄學觀念??
-->>
存在 超越了一切定義

物理,不講玄學。
但是,所有教狹義相對論的老師,都無可避免的會介紹,時間與空間是甚麼,愛因斯坦說,他只知道怎樣測量,但是是甚麼,不知道。但是牛頓是有對空間與時間下過定義的。
再來的就是質量,電荷,這是甚麼? 還是一樣,只能告訴你怎樣去量質量與電荷。
但是為什麼有質量,為什麼有電荷?

老子道德經的第一句話,"道可道,非常道"。

您所說的"存在超越了一切定義",物理,是不會去探討的,那是屬於哲學家的範疇。
物理探討的,是時間,空間,質量,電荷...那些只知道怎樣量測,但是不知道本質的玩意。

發表於 2014-12-2 03:08:30 | 顯示全部樓層


物理只是探討物質界的存在
哲學才去探討存在的本質

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