在光速飞船上向前扔鸡蛋会怎样?狭义相对论早已告诉你答案

由于狭义相对论的前提是真空光速不变,并且据此推论出真空中(以下所有讨论均为真空条件下)光速是物体运动

由于狭义相对论的前提是真空光速不变,并且据此推论出真空中(以下所有讨论均为真空条件下)光速是物体运动的极限速度,所以总有人提出各种奇葩方法来企图超光速,也有企图找狭义相对论BUG的,比如这个问题。

然而狭义相对论早就对此给出明确的答案了,只是有些人没看明白。

 爱因斯坦

按照狭义相对论,有质量物体不能通过加速达到高速,任何物质粒子它要么一本来就光速,要么永远达不到光速,后来又提出第三种可能,就是一开始就高于光速,但永远不可能降低到光速。

本来就是光速的物质粒子静止质量一定严格为0,只有这样,它才能达到光速,并且只能是光速。 存在静止质量的物质粒子必然低于光速,并且由于时间膨胀和质量膨胀的相对论效应,将永远不可能加速到光速。 一开始就是光速的物质粒子质量必然为虚数,只能高于光速运动,并且同样由于相对论效应,将永远无法减速到光速。

 狭义相对论效应

所以答案已经很明确,光速飞船是不可能的,因为飞船有质量。好吧,假设飞船没质量,人也没质量,鸡蛋也没质量……都光速运动……根据狭义相对论,飞船上的时间停止了……时间停止了人就没法扔鸡蛋了,因为你没时间扔……

狭义相对论是个逻辑自洽、数学自洽、通过实验验证的物理理论,是不可能通过简单的逻辑就找出毛病的,狭义相对论提出一百多年以来,科学地位稳如泰山,即使后面出现的诡异的量子力学都不能动摇它分毫,甚至它都成了量子力学的试金石,比如爱因斯坦等人提出的EPR佯谬就是通过违背狭义相对论的假象来挑战哥本哈根学派的量子力学。若果量子力学违反狭义相对论,它就可能是不正确的。事实上最终量子力学与狭义相对论相统一了,这是量子力学奠基人之一狄拉克完成的,也就是现在的量子力学里是包含了狭义相对论的,狭义相对论的江湖地位可见一斑。

 狄拉克

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