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如果以光为参照物,一切物质都以超光速在运动,所以说经典力学和量子力学出问题了吗?
只能说明一点,当你这样想时,说明你还是在用经典力学的思维去思考,不由自主而深深陷入但低速世界(经典力学世界)不能自拔,对亚光速世界的时间和空间相对性越发不理解!
光速不变原理告诉我们,光任何物体不管在任何运动状态下看到的光的速度都是不变的,都是光速!也就是说光速是绝对的,在任何参照物下都是如此。比如说静止的你观看以100公里时速的车发出的光的速度仍旧是光速,而不是光速+100公里!
那么有人会问,速度是相对的,以光为参照物,我们相对于光不也是在光速飞行吗?
理论上确实如此,但那又有什么意义呢?有人可能会问:我怎么没感觉到在光速飞行呢?
一切都又回到了那个不由自主陷入参照系选择的问题上!问题就出在参照系上!
你相对光确实是以光速飞行,记住,只是相对光,光是你的参照物,你不能以其他任何物体为参照物!但事实上当你说相对光以光速飞行时,已经在不由自主地寻找第三个参照物试图说明自己可以光速飞行!
比如说,你可能会说,我相对光以光速飞行,为什么我感觉不到?
因为在你眼里不是只有光,真实情况是你的眼里根本没有光,而是你身边的其他事物,你眼里的参照与已经不再是光,你想试图相对其他事物(比如其他人)光速飞行!
怎么什么好事都让你占了?本来说的好好的你相对光是光速,这没错,为什么最后又要相对其他事物还想以光速飞行呢?其他事物就是你在不由自主地寻找的第三个参照物!
想象一下一个世界里只有你和光,没有其他任何事物,你就会明白很多!
首先,光不能作任何物体运动(包括光)的参照物,这一点从光速不变原理中就可看出。
爱因斯坦的狭义相对论的基础之一就是光速不变原理,所谓光速不变原理是指光在真空中的传播速度对于任何参考系是不变的,与光源和观察者的运动状态无关。光对于参考系的速度不变,恰恰说明光的内在是一种变的东西,或者说光是与时空一体的东西,
这意味着任何参考系(物体)无法反过来以光为参考系衡量自己的运动,因为只有内在稳定不变的事物才能作参考系,只有静质量不为0的物体才能作参照物,这样才能稳定下来,而光恰恰又是个没有质量的能量子。
实际上光和任何物体之间不能互相作参照物,所谓的光速不变是时空相对性的体现。
当然光速对于任何参考系的不变,说明任何状态的物体都可以作光的参考系,但如果都是恒定光速的参考系,反而就都不是,大家想想是不是这个理。总之,光和任何物体之间不能互相作参照物,因此不存在一切物质都以光速或超光速运动的问题。那些以光为参照物的人,认为相对静止于地球的人,他们相对于从地球发出的光的运动速度为光速,只要他们一动就超光速了。
这简直异想天开,他们实际上已经违背了光速不变原理,他们忘了光对于任何参考系,包括相对地球运动的人这个参考系都是光速,那反过来,这人又怎么会超光速?宇宙中根本就不存在光速甚至大于光速运动的物体。
经典力学的绝对时空观允许超光速
经典力学本来就解释不了光速不变,或者说就是因为光速不变原理才产生了以爱因斯坦相对论为基础的现代科学,发展或者说更新了以牛顿力学为基础的经典力学。经典力学与光速不变原理是矛盾的,它是允许超光速的,理论上没有速度上限,因为它是绝对时空观,物体运动是与时空无关的独立运动,因此经典力学反而与题目前半段描述是相符的,没有“出什么问题”。如果说出问题,也是因为不符合光速不变原理。
量子力学在超光速问题上没有出问题
至于量子力学,基本上它还是遵守光速不变原理的(即使量子纠缠的“超光速”也并没有违背这个原理,因为它并没有信息或能量的传递,换个说法就是这里面根本没有牵扯运动),
因此出问题的不是量子力学,而是“莫须有”的超光速。
小结
爱因斯坦相对论的光速不变原理是没有问题的,光不能作参照物,因此物体也不会以超光速运动。经典力学虽然没有速度上限,也没有对光作参照物作出特别限制,但它研究的都是低速宏观运动,根本涉及不到光速或超光速问题,
再说经典力学现已经被现代物理学更新替代了,即使有问题也不重要了。量子力学作为现代科学两大支柱之一,主要研究的是微观领域的运动规律,其不确定性原理揭示了任何通过测量光子来确定粒子的行为都是徒劳的,因而它在微观领域更不能以光为参照物。因此出问题的是“光作参照物”这件事。
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