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光速飞船上跑步可超光速?No crab can hit的解释

情感硝烟起

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有人问:我在光速飞船上向前跑,是不是就超高速了呢?

如果照本宣科来解释,这个问题很简单,强大的相对论公式分分钟成为您的解忧杂货铺。假设人跑步的速度是V1,飞船速度是V2,那么当V2=C时,人的相对论速度V就是:

光速飞船上跑步可超光速?No crab can hit的解释

不好意思,很久没写字了,有点丑,将就看了。然而这个解释肯定不能让人满意,你这不是拿爱因斯坦来压我么?有意思吗?虽然公式上说了我在光速飞船上跑步还是光速,但这和我的直觉真的很冲突哎,飞船光速了,我在飞船上,我向前跨一步,我当然就该超光速了,你还有什么办法说服我吗?

好吧,在近光速环境下还有个时间膨胀效应,也就是说越接近光速,人的时间会变得越慢,你开着近光速飞船去太空晃一圈,回来的时候所有同时代的人都去世了,但你还很年轻,这是很多科幻作品里的情节,你一定已熟悉得像九点九成熟的牛扒了。如果你相信人在近光速飞行的时候时间会变慢,那么我们就可以继续向下解释了。

光速飞船上跑步可超光速?No crab can hit的解释

你这艘飞船越接近光速,你的时间会变得越慢,我们在地球上看到的直观效果(假如能一直看到你在飞船上跑步的话)就是,你跑步的速度会越来越慢,不是你从跑步变成走路那种慢,而是慢动作那种慢,你所有的一切,包括说话的声音,汗水的滴落,甚至你身上细胞的生长,你的新陈代谢,在我们地球上的人看来,都在变慢,所以你以后回地球的时候才会那么年轻,熬死了情敌,也熬死了情人,只能当个孤家寡人了。

现在我们往更极端的情形想,你的速度越来越接近光速,我们看见的你的跑步速度也会越来越慢,到最后完全到达光速的时候(虽然相对论不允许这么做),你跑步的动作是不是就该完全停止了呢?那你的速度是不是就是飞船的速度了呢?飞船的速度是什么?光速!

Perfect!No crab can hit!

光速飞船上跑步可超光速?No crab can hit的解释

等等,你又会说了,我是在飞船上啊,你们在地球上看关我屁事啊!我在光速飞船上跑步,我自己看速度就超过光速了啊?

很遗憾,你自己看,就是以你自己为参照物,你跑得再快,你的速度也是等——于——零!你那不是自己看,你是自己在想,以为自己超过光速了。如果你飞船里还有其他人,他们看你跑步的速度才是正常的,但他们也不能说你的速度超过光速了,他们和你在同一个参照系——飞船里,不能靠想象就认为地球上的人看你的速度超过光速了。

光速飞船上跑步可超光速?No crab can hit的解释

有趣的是,相对论还有个尺缩效应,越接近光速,外面的人看飞船会变得越来越短,你也会变得越来越薄——你在飞船上站着的话,如果躺着,你就变短了。你要是正在飞船里做仰卧起坐——嗯,我很难想象这么一幅场景,大家自己去脑补好了。当飞船达到光速那一刻(再说一遍相对论不允许,只是假设!),你和飞船会怎么样呢?你们已经缩得无影无踪,进入了永恒之境!

徐德文5分钟科学频道公众号:xudewen028,最新、最前沿、最有趣!

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