說光速是最快的,原來是因為這個!
現有的物理知識告訴我們,目前最快的是光速,人類無論藉助什麼推進器,速度都是無法非常接近光速的,更別說超過光速了。原理如下:
首先,我們來補習一下質能等價理論。質能等價理論是愛因斯坦創立的狹義相對論中最重要的推論,即著名的方程式E=mC^2,式中為E能量,m為質量,C為光速;也就是說,一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。
一個靜止的物體,其全部的能量都蘊藏在靜止物體的質量中。一旦發生運動,就要轉化為動能。由於質量和能量等價定律,運動中所具有的能量應加到質量上,淺顯來說,運動的物體的質量會增加。當物體的運動速度遠遠低於光速時,增加的質量可以忽略不計,如速度達到光速的0.1時,質量只增加0.5%。 但隨著運動速度接近光速,其增加的質量就明顯了,比如當運動速度達到光速的0.9時,其質量就增加了一倍多。這時,物體繼續加速就需要更多的能量,當速度更加趨近光速時,質量隨著速度的增加而呈現直線上升,速度無限接近光速時,質量趨向於無限大,需要無限多的能量。
因此,只有質量為零的粒子才可以以光速運動,如光子。任何物體的運動速度不可能達到光速,在我們所能看見的世界中光速是最快的。以光速作為一個臨界點,超過光速之後就不會真實的存在這個世界。
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