我們能否取得大于光速c的速度?用激光器產(chǎn)生的光束照射月球時,在月球上形成一光斑,由于月球離地球的距離約為3.8×108 m,所以只要令激光器以1弧度/秒這一不大的角速度轉(zhuǎn)動,就可使月球上的光斑以大于光速c的速度移動.這與物質(zhì)的運動速度不能超過光速這一相對論結(jié)論是否發(fā)生矛盾?

答案:
解析:

  狹義相對論指出任何物質(zhì)(包括電磁場的能量)的運動速度都不能超過真空中的光速c.

  若按運動學(xué)公式v=Rω計算,那么光斑的速度就可以超過光速了.但應(yīng)注意,這里的運動學(xué)公式實質(zhì)上是從幾何學(xué)公式s=R變化而來的,并不說明物體一定能達到按此公式計算出來的速度大。匾囊稽c是,月球上不同時刻、不同地點的光斑是由不同的激光束產(chǎn)生的.光斑不斷產(chǎn)生,又不斷消失,就產(chǎn)生光斑運動的感覺.前后兩個光斑之間的距離不能說成是某個光斑的移動距離.前后兩個光斑間的距離被某個時間去除得到大于光速的數(shù)值是可能的,就像將北京與天津間的距離被一個極短的時間去除,可以得到大于光速的數(shù)值一樣,但一個物體相對于任何參考系的運動速度決不會超過光速.


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科目:高中物理 來源: 題型:

我們能否取得大于光速c的速度?用激光器產(chǎn)生的光束照射月球時,在月球上形成一光斑,由于月球離地球的距離約為3.8×108m,所以只要令激光器以1弧度/秒這一不大的角速度轉(zhuǎn)動,就可使月球上的光斑以大于光速c的速度移動.這與物質(zhì)的運動速度不能超過光速這一相對論結(jié)論是否發(fā)生矛盾?

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(8分)我們能否取得大于光速c的速度?用激光器產(chǎn)生的光束照射月球時,在月球上形成一光斑,由于月球離地球的距離約為3.8×108m,所以只要令激光器以1弧度/秒這一不大的角速度轉(zhuǎn)動,就可使月球上的光斑以大于光速c的速度移動。這與物質(zhì)的運動速度不能超過光速這一相對論結(jié)論是否發(fā)生矛盾?

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