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速度简史,一个微妙的变化

已有 1910 次阅读 2022-4-6 20:49 |个人分类:我思故我在|系统分类:科研笔记

     真实是微妙的,这在物理学中的每一个概念中都会得到体现。

     在亚里士多德时代,他根据自己的经验,把静止看成是绝对的。而物体之所以会运动,是因为一个外因,这就是力。所以在这里,速度具有绝对的意义,速度的大小可以从0到无穷大,彼此之间只能通过外因的作用而联系。

     在伽利略的时代,他从斜面实验中意识到,在水平方向如果没有力,物体可以一直按照同一个速度运动下去。物体的匀速直线运动可以不需要力。这样就必须把静止和匀速直线运动置于同一个层面上,匀速直线运动就成为了运动的状态。这样,不同的运动就可以通过惯性参考系的变换(观察者)而彼此连接。速度的大小只具有相对的意义。也就是说可以通过惯性参考系的变换,任何一个匀速直线运动的物体都可以在这个参考系中静止。所以说,在这里,可以认为速度的大小就只有0一个值。

     在爱因斯坦的时代,他从麦克斯韦的方程中意识到,在任何的惯性参考系中光速都是一样的(光子的静止质量为0)。在一个惯性参考系中观察到的光速,在另一个惯性参考系中也是光速。这个结论和伽利略的结果完全不同。但是他认为,低于光速的速度(静止质量不为0的物体),依然是可以通过惯性参考系的变换变化到一个0值。所以,在狭义相对论中,速度的大小是0和光速。光速又重新具有了绝对的意义。

     这种微妙的变化意味着什么呢?我们是否可以建立一个理论,抛弃掉这个0值,只认为存在光速呢?在Higgs的时代,他和同时代的人发现了质量的产生机制,当静止质量为0的物体获得静止质量的时候,它的速度就由光速变为了0值。0值是衍生出来的!这个结论也许需要更多的思考。




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