如果你坐在光速行使的车上,打开车大灯会怎么样?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/15 02:41:56

如果你坐在光速行使的车上,打开车大灯会怎么样?
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答案很确定：大灯发出来的光还是以光速（c ≈ 3×10^8 m/s）向前行进,不管是在你看来,还是在路边的人看来!
“在你看来是光速”这一点似乎很好理解,因为这符合经典力学的时空观念.但是,继续按照经典力学的时空观念推断,路边的人看到的车大灯射出的光的速度应该是2c；或者反过来,如果路边的人看到的速度是c,那么车上的你看到的速度应该是0.爱因斯坦就曾经这样想象过,他说他无法想象可以看到静止的光!我不太理解他说这话的依据；可能是因为描述光的麦克斯韦方程式没有暗示任何参照系,也可能仅仅是直觉.“光在任何参照系里的传播速度都是光速c”是狭义相对论的两条基本假设的其中一条.也就是说,它不需要理解!按照费曼的说法：这没有为什么,因为实验结果如此!毕竟,我们的所有知识都来自实验!
不过,这个实验在实际中不可能进行,因为车的速度不可能达到光速.按照狭义相对论,任何有静止质量的物体的速度都不可能达到光速.事实上,即使车的速度不是光速,现象还是很“费解”.假设车的速度是v.按照经典理论,在你看来车大灯射出的光的速度是c,而路边的人看到的光的速度应该是v+c.但事实上路边的人看到的光的速度还是c!还是那句话：这不需要理解,因为实验结果如此!注意：前面说到的“看到的光的速度”并不是说仅仅是“看”到的,你可以用任何方法去测量光速；换句话说,这一现象是事实,而不仅仅是观察者的错觉.
光速不变的假设是如此的“怪异”!可以想象,以这样一条假设为前提的理论——狭义相对论——将推出多么离奇的结论.像尺寸缩短,时间变慢等,彻底颠覆了我们从日常生活低速的环境中得到的时空观念!

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