(Почти) двойная скорость света

Question

(Почти) двойная скорость света

Тамплиер

скажем, у нас есть $2$ частицы, обращенные друг к другу и движущиеся (почти) со скоростью света.

пример

Допустим, я сижу на # $1$ частица так, на мой взгляд # $2$ скорость частицы (почти) $c+c=2c$ , двойная скорость света? Пожалуйста, объясните, почему я не прав :)

РЕДАКТИРОВАТЬ : о том, что я сижу, это просто пример, поэтому с точки зрения частицы № 1 вторая движется (почти) $c+c=2c$ скорость?

Qмеханик

Связано: physics.stackexchange.com/q/7446/2451 и ссылки в нем.

Билл Алсепт

БАК может измерить разницу. Он мог бы измерить результаты столкновения двух частиц, движущихся почти со скоростью света, а затем сравнить их с результатами столкновения двух частиц, каждая из которых движется со скоростью, равной половине скорости света.

Ответы (6)

(Почти) двойная скорость света

Связано: physics.stackexchange.com/q/7446/2451 и ссылки в нем.
БАК может измерить разницу. Он мог бы измерить результаты столкновения двух частиц, движущихся почти со скоростью света, а затем сравнить их с результатами столкновения двух частиц, каждая из которых движется со скоростью, равной половине скорости света.

Дэвид З. · Answer 1

Одним из результатов специальной теории относительности является то, что частица, движущаяся со скоростью света, не ощущает времени и, следовательно, не может производить никаких измерений. В частности, он не может измерить скорость другой частицы, проходящей через него. Итак, строго говоря, ваш вопрос не определен. У частицы №1 нет, так сказать, «точки зрения». (Точнее: у него нет системы покоя, потому что нет преобразования Лоренца, которое помещает частицу №1 в состояние покоя, поэтому нет смысла говорить о скорости, которую она измерила бы в своей системе покоя.)

Но предположим, что у вас была другая ситуация, когда каждая частица двигалась со скоростью $0.9999c$ вместо этого, чтобы проблема, которую я упомянул, не была проблемой. Другой результат специальной теории относительности состоит в том, что относительная скорость между двумя частицами определяется не просто разницей между их двумя скоростями. Вместо этого формула (в одном измерении)

в_{отн.} знак равно \frac{в_{1} - в_{2}}{1 - \frac{в_{1} в_{2}}{с^{2}}}

$v_\text{rel} = \frac{v_1 - v_2}{1 - \frac{v_1v_2}{c^2}}$

Если вы подключите $v_1 = 0.9999c$ а также $v_2 = -0.9999c$ , Вы получаете

в_{отн.} знак равно \frac{1,9998 с}{1 + 0,9998} знак равно 0,99999999 с

$v_\text{rel} = \frac{1.9998c}{1 + 0.9998} = 0.99999999c$

что все равно меньше скорости света.

+1 за указание на то, что вы не можете измерить скорость другой частицы, когда вы движетесь со скоростью c.
На уровне этого вопроса, я думаю, также полезно добавить, что приведенная выше формула сложения скоростей сводится к галилееву $v_1 - v_2$ так как для $v_1, v_2$ малым можно пренебречь $v_1 v_2 \over c^2$ срок. Думая таким образом, формула должна быть немного менее загадочной, это просто расширение классической формулы на высокие скорости.
Действительно, наиболее важным моментом является то, что преобразование Лоренца неприменимо при $v=c$ .

луксен · Answer 2

Вот и вся специальная теория относительности...

В специальной теории относительности нельзя просто утверждать, что частица 2 движется со скоростью c+c=2c в системе отсчета, в которой частица 1 покоится.

Скорости складываются вот так (легко найти в википедии):

в_{2}^{^{'}} знак равно \frac{в_{1} + в_{2}}{1 + \frac{в_{1} в_{2}}{с^{2}}}

$v_2^{'} = \frac{v_1+v_2}{1+\frac{v_1v_2}{c^2}}$

т.е. скорость частицы 2 $v_2'$ в системе отсчета, где частица 1 покоится, равна

в_{2}^{^{'}} знак равно \frac{с + с}{1 + 1} знак равно с

$v_2^{'} = \frac{c+c}{1+1} = c$

вы не можете двигаться быстрее скорости света в вакууме.

луршер · Answer 3

Легкий. вы не можете сесть на частицу, движущуюся со скоростью света. Если бы вы могли, то вы были бы безмассовыми и не могли бы правильно суммировать

В любом случае, нет никакой системы отсчета, движущейся вместе с фотоном, поэтому нет оперативного способа измерить относительную скорость между ними. относительные скорости имеют смысл только из инерциальной системы отсчета. Нет инерциальных систем отсчета, движущихся вместе с фотоном , иначе эта система отсчета измеряла бы, что фотон находится в состоянии покоя .

это просто пример, давайте удалим меня, с точки зрения причастия №1, второе движется со скоростью c+c=2c..?
кто сказал, что относительная скорость получается путем сложения таких скаляров?
Галилей, Декарт, Ньютон и т. д.? Возможно, не Аристотель. Хотя, конечно, они не в темпе в эти дни. Существует так много различных версий, посвященных этому вопросу, что кажется маловероятным, что мы сможем придумать что-то новое здесь и сейчас. Специально для этого есть страница Википедии: en.wikipedia.org/wiki/Velocity-addition_formula , хотя она может быть слишком математической.

auxsvr · Answer 4

Возможно, ваш вопрос заключается в том, равна ли скорость сближения двух частиц 2c, так ли это? Да, это 2с и это не нарушает принципов относительности, потому что такая скорость не является скоростью частицы , а просто производная величина. С другой стороны, скорость фотона равна c независимо от инерциальной системы отсчета и рассчитывается по формуле относительной скорости, приведенной в предыдущих ответах.

Шон · Answer 5

Я предполагаю, что у вас есть 2 частицы, обращенные друг к другу, и что они приближаются друг к другу?

Во- первых, как упоминалось в другом месте на этой странице, « ...частица, движущаяся со скоростью света, не ощущает времени и, следовательно, не может проводить какие-либо измерения » .

Вместо этого давайте изменим частицу №1, на которой вы сидите, чтобы она имела удельную скорость меньше с, а частица №2 останется с v=c.

Если ваш v=0, то суммарная скорость между вами и частицей №2 = c, и если вы измерите ее скорость, вы измерите скорость c.

Если вы ускоритесь до новой скорости и v = 100 000 км/с, общая скорость между вами и частицей № 2 будет 100 000 км/с + 300 000 км/с = 400 000 км/с, но вы все равно измерите скорость частица № 2 как c.

Если вы ускоритесь до новой скорости и v = 260 000 км/с, общая скорость между вами и частицей № 2 будет 260 000 км/с + 300 000 км/с = 560 000 км/с, но вы все равно измерите скорость частица № 2 как c.

Другими словами, вы можете изменить свою скорость в широком диапазоне различных скоростей, но когда дело доходит до «измерения» скорости частицы № 2, результат всегда будет с. Это можно проверить, если использовать уравнение сложения скоростей. Важным моментом является то, что ни одна из частиц не превышала скорости света. Суммарная скорость между двумя движущимися частицами — это совсем другое дело.

умный маг · Answer 6

Вы и правы, и неправы.

Если бы, сидя на одном фотоне, вы измерили бы скорость приближающегося фотона, полученная цифра была бы точно с.

Однако, если два фотона, разделенные расстоянием в 1 световой год, послать навстречу друг другу, они встретятся ровно через шесть месяцев и ровно на середине этого расстояния, т.е. 1/2 светового года. Прикинь, какова была относительная скорость этих фотонов :)

(Почти) двойная скорость света

Тамплиер

Qмеханик

Билл Алсепт

Ответы (6)

Дэвид З.

луксен

Марек

Омар Нагиб

луксен

луршер

Тамплиер

луршер

Питер Морган

auxsvr

Шон

умный маг

Если я бегу по проходу автобуса, движущегося (почти) со скоростью света, могу ли я двигаться быстрее скорости света?

Относительная скорость при приближении к скорости света

Добавление скорости для тахионов

Как показать, что скорость света в вакууме одинакова во всех системах отсчета?

Специальная теория относительности - два луча света в противоположном направлении

Кто быстрее увидит свет, если лампа тоже движется?

Максимально возможная измеримая скорость = 2c

Эквивалентно ли это постулатам специальной теории относительности Эйнштейна?

Специальная теория относительности - относительное движение [дубликат]

Логически возможно ли, что скорость света в вакууме инвариантна?