宇宙中物体运行速度为什么不超过光速
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发布时间:2024-06-03 16:04
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热心网友
时间:2024-06-04 04:30
狭义相对论给的解释是因为宇宙中的物体遵循因果律 也就是存在因果关系的事物必然先后发生 (存在时间关系)不会反过来 而且对任意观察者成立
光速 或者说一系列电磁波的速度 就是这个最大因果速度
首先证明下物体运动(包括信息传递)速度不能是无穷大 否则违反因果律:
设从地球向以速度u运动的火箭发射速度v的超光速粒子,光速为c。对地球观察者来说,超光速粒子撵上从地球发射的火箭。但是对火箭观察者来说,如果满足一定的条件,即uv>c^2,则通过洛伦兹变换计算,显示超光速粒子的“发射时刻”与“到达时刻”的两个时间顺序倒过来。即对火箭观察者来说,超光速粒子在从地球发射之前就已经撵上火箭了。这就是所谓的因果律破坏 可以举出很多例子 一旦粒子速度可以无限增大 因果律一定会被破坏
那么为什么不能大于的是光速c呢?
之前我们推理出如果因果律永远成立 那么宇宙中的物质运动一定会有一个最大速度
这个速度 如果叫最大因果速度的话 光正好是以最大因果速度运动的一种粒子
其他还有很多粒子 包括几乎所有电磁波 都是以这个最大因果速度运动的
至于这个速度为什么是3*10^8m/s 你可以查下 精细结构常数 这个词条