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让我们来看一下:粒子无法加速到光速是怎么回事

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假设在太空中,有一个人A用棒球棒击出了一个棒球,沿棒球运动路线上布置了很多人,这些人都一样拿着棒球棒,他们的任务就是在棒球飞过他们身边的时候,用尽全力用棒球棒去击打棒球,使其加速。假设说A击球之后,棒球相对于A以500km/h的速度飞出,然后依次经过了布置好的很多人(人数是够多的),结果会是怎么样?
很自然的,在经过很多次的击打加速之后,棒球的速度将会达到一个所有人都无法再使其加速的地步。棒球棒挥出的速度是有限的,棒球棒挥出的速度(相对于挥棒的人),如果不能超过棒球飞过的速度(相对于挥棒的人),通过棒球棒的击打来加速就成为不可能的事情。那也就很自然的,通过棒球棒的击打来加速棒球到光速(相对于挥棒的人)是不可能的。
有些人已经有主意了,用遥远的天体的引力加速。这也就是指“重力加速度”了。在一个足够遥远的距离上给予的引力,对棒球产生加速度,然后在漫长的加速过程中没有任何的阻力(太空中可以假设没有阻力好了),那么,这样的方案是可能的。各位有兴趣可以算一下,这个足够遥远的距离要有多少,才能够加到光速(假设挥动棒球棒加速的极限是1000km/h好了)?不要忘记了,这个引力加速是随着引力的增加而不断增加的。
在没有阻力的情况下,这个距离也是一个非常吓人的数字,如果是有阻力,甚至这个阻力对这个棒球棒产生的加速度(也许应该说是“减速度”?)很明显,那么,这个距离更加是可想而知的巨大。
有人可能还会说,那不会让那些人站在飞行中的航空器上来挥动棒球棒吗?这些飞行器和棒球飞行的速度一样就可以了(或者只要能够让这些人能够击打到棒球就够了)。的确,是可以这么假设的,关键就是要找到这样的飞行器。
相信已经明白了?


IP属地:广东1楼2023-02-08 11:32回复
    有些人可能会转而想,让这个第一个挥棒的人A往反方向走啊,甚至把A也当做棒球一样去加速啊。这的确是一个好想法,很明显,棒球对于A的速度达到光速(甚至超光速)的可能性大大地上升了。
    可是有些人就会出来说,这样的光速(甚至超光速)没有意义,没有灵魂。我得说,在一定程度上,我是很赞同说这样的方式计算出来的速度值对物理学研究来说是没有意义没有灵魂的,因为这样的方式计算出来的速度值其实就和简单地想象出一个参考系来计算速度值一样,任何的速度值都是可以得到的。但是同时,我又要反对这样的说法,因为很明显,所谓的粒子加速器实验中,在不断想办法给粒子加速,和我所说的不断给棒球加速,都是在想办法给考量速度的两个因素中的其中一个因素施加影响。那么,说了这么多,这种说法唯一剩下的可能意义,也就是:曾经彼此接触过的两个物体(包括粒子),如果其中一个没有被外力额外加速,那么,这两个物体(包括粒子)之间的相对速度不可能达到光速。这话貌似说起来很有道理,但是各位再想想,这个宇宙间,存在任何一个物体(包括粒子)可以不受外力影响吗?
    以上分析,各位有能力作逻辑思考的,如果发现有什么地方漏了,欢迎指出来。


    IP属地:广东2楼2023-02-08 11:34
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      2025-05-16 03:45:05
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      在那个让人抓狂的知乎上,有人问:民间科学妄想者有多害人?
      我的回答是这样的:
      的确有很多这样的人。愚蠢的人有很多,各种各样的愚蠢都有。我说过“真理只有一个,谬误却万万千千”。
      民科吧里,反相吧里,可以说比比皆是,绝大部分的人,都是拿着错误的东西在说。
      但是,同样,相对论吧里,也是比比皆是这样的人,而且,相对论吧里所有支持相对论的人,说的都是错误的东西,包括对相对论错误的理解,也包括对相对论错误的理解。
      在这里,知乎,也是。 看着仿佛牛哄哄的,其实说得天花乱坠的那些,都是一大堆垃圾堆砌出来的东西。
      我说了这么多,其实也就是想说:“别人的谬误,不能证明你自己的正确。”
      被指出错误之后,可能自己已经明白过来自己已经出错了,但就是不打算去认错的人,绝对不少。
      在我看来,这些人,先入为主地认为教科书里教的、教授教的、获奖者说的,都必然是正确无误的,从来不打算用逻辑与事实去检验。
      这里有一条,还愿意去关心“究竟是正确是错误的理论”的人(我只谈物理方面),可以来仔细学习、考虑一下:任何一个正确的物理理论,必然是让不同的观察者对同一个事件进行观察之后必然得到同样的结论,才可能是正确的。否则,那只能是垃圾,没有任何意义。
      所以,如果你只想看看有什么愚蠢的人或说法或者思路,那么,你是很容易得到满足的,因为真的到处都是。但是,如果你还想要知道究竟什么样的说法或者思路才是正确的,那么,你还需要努力反复用逻辑和事实去加以辨识。很令人悲哀的是,能够这样做的人,实在太少了。


      IP属地:广东3楼2023-02-08 11:36
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        其实粒子加速的问题的逻辑是很简单的:
        1. 粒子离开粒子发射器后,粒子发射器就可以说无法再给粒子加速了(可能会造成减速的效果),需要加速,就必须要用其它手段来给予帮助。
        2.有什么手段可以使物体加速?无非就是传递向前的动能。传递向前的动能有两个方法,一个是在后面提供推动的力量,一个是在前面提供拉扯的力量。
        3. 我们同时还要考虑,有什么因素会使物体减速?无非就是阻力。这个阻力如果与2中的力互相刚好抵消,那么,物体就是处于外力为0的状态,保持其原有的运动状态。
        4. 后面推动的力量也好,前面拉扯的力量也好,都必须真正地对物体产生了动能的传递(也未必就产生了速度的变化,见3),也就是说,这个力必须真正地作用到了物体上。
        5. 如果向前的合力大于0,那么,一直这样保持下去,物体是会越来越快地向前运动。
        6. 如果向前的合力开始大于0,后来渐渐变小,最后取得平衡等于0,物体就会开始时越来越快地向前,到向前合力为0时就保持速度不变地向前了。
        看“力”,不能漏看,不然,F=ma这个公式就会被误用。所有其它公式也一样,对实际情况的误判,让所有华丽无比的公式沦为垃圾。


        IP属地:广东4楼2023-02-08 11:36
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