光速定值究竟有多可怕?

愿意做你的晴天 2024-11-06 12:21:01

为什么说我们无时无刻都在以“光速”运动?

1. 在狭义相对论中,物体在空间中移动的速度会改变其自身时间的流逝速度,当物体相对于观察者飞行速度越快,其自身时间速度就会越慢,这就是爱因斯坦的时间膨胀效应。

2. 为更好理解这一现象,假设二维平面中有两条垂直相交直线,分别表示时间速率和空间速率,飞船静止时时间流逝速度正常,若飞船以光速移动,时间速率为零。

3. 早在 20 世纪初,物理学家洛伦兹为解释迈克尔逊莫雷实验光速不变结论提出长度收缩假设,推导出洛伦兹因子。

4. 爱因斯坦基于洛伦兹变换提出狭义相对性原理,指出物体以接近光速运动时,其内部时钟流逝速率会减慢,通过计算可得出不同速度下时间流逝速率。

5. 时间与速度比值并非等比例直线而是沿四分之一圆周曲线,延伸后可得完整圆周,左边表示物体反方向运动,宇宙中物体时间与速度被限制在圆周中,其有意义度量是与中心点距离。

6. 由于物体在空间和时间中同时运动,需将两者结合得到物体在时空中速度,物体空间速度影响时间位置,但与中心点距离不变,这个度量是物体在空间速度即光速,是宇宙重要基本常数,并非指光运动速度而是时空定值。

7. 当同时考虑时间和空间,所有物体在定值下进行时间与空间比例分配,物体位于时间方向时时间流逝速度正常空间速度慢,加速时更多时间速度分配给空间速度,解释了物体运动速度越快时间速度越慢原因,达光速时时间停止流逝。

8. 宇宙中任何物体在时空中始终保持光速定值,无论空间是否加速,在时空中没获任何速度只是时间与空间相互转化,解释了接近光速时数千光年距离可瞬间到达但地球人已过数千年。

9. 狭义相对论适用于空旷平坦宇宙,现实宇宙充满扭曲四维时空几何结构天体,时空曲率影响物体时空比例,如静止苹果掉落会从时间演变转向空间演变使其有下落速度。

10. 大质量物体扭曲周围时空,圆周曲线出现扭曲,黑洞会随物体接近而缩小,达视界时圆周曲线完全收缩,物体继续朝中心奇点下落,其光逃离黑洞需更久时间,我们接收光线变慢直至消失,看不到穿越视界一刻,物体信息转化为黑洞熵一部分永远留在黑洞事件视界中。

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