速度定义是什么(速度的定义公式)

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相对论对物质的质量、能量及运动速度的关系作了阐述,一百年来的各种观测得出的结论都认为它是正确的。但这仍是通过现象来推算本质,由于本质所可能表现的所有现象不能被观察者全部发现、感知,因此也存在误解本质的可能。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

问题在于速度是相对的概念,没有参照物的速度是没有任何意义的。两个以20万km每秒相向运动的物体擦身而过时,应该认为它们的相对速度是多少?按照相对论的解释应该发生什么样的情况?如果有一个只存在一个物体的宇宙,这个物体找不到任何参照物,则无论它怎样疯狂地运动,都可以被认为是静止的。在存在多个物体的宇宙中,一个物体的运动速度快慢与另一个物体的存在又有什么关系?为何会由于有其它物体的存在而必须限制自己的运动自由?文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

一个物体相对于它自身的速度永远为零,因此它在任何时候都可以运动起来或增加速度而不对其自身的质量造成影响(由物体自身或等速运动的一部分来度量另一部分的质量),因此惯性定律是永远适用的。只是相对于周围其它物体的位置或速度会发生变化,由旁观者来度量这个物体的质量或者说是它受到的引力作用时会随着两者之间的相对速度的变化而变化,因此不能认为是物体的质量随着速度的变化而变化,而是物体的引力场与周围其它物体的引力场之间的相互作用随着两者之间的相对速度的变化而变化,即引力常数不是固定不变的,而是随相对速度而变化的变量。相对速度增加、常数增大、作用力更强,使旁观者误以为被观察的物体本身的质量随两者之间的相对速度的变化发生了变化。实质上物体质量本身并未发生变化。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

引力场的本质是什么?是必须两个以上的物体之间才会产生引力场,还是单个物体自身就会象磁铁那样产生引力场。一个物体自身的属性不以是否存在其它物体而改变,因此更应倾向于认为物体自身就会产生引力场。其它物体只是与这个已经产生的引力场发生作用。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

如此则可认为引力场象磁场一样是由无数条引力线组成的,真空中磁力场的传播速度与光速相同。引力场也应该有一个传播速度极限,光速?在一个空无一物的宇宙中突然出现两个物体,两者之间的引力作用应该需要一定的时间才开始,只是这一时间必须由第三者才能观察到,引力传播速度如大于光速,则一个物体上的观察者会发现受到空无一物的宇宙的引力作用,如果小于光速,则两者之间会有一段时间不存在引力作用。即一个物体在觉察到有另一个物体存在的同时也受到其引力的作用,当一个物体出现在观察者的视界中时,也同时会受到它的引力的影响;当一个物体在视界中消失时,其引力也同时消失。由于人类至今还找不到有效的办法来遮挡或控制引力,因此难以用试验来检测引力传播速度。如果能够控制物质的出现和消失,则宇宙中会有一段既没有来源、也未达到任何其它物质的引力线。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

引力场传播具有速度限制时,当我们所在的宇宙中一个物体以某一相对速度运动,观察者会感觉到引力波。这可通过测量两颗相互围绕高速旋转的双星发散的引力波来证实。如引力场的传播速度无限大,则不存在引力波,所观测到的不过是一个个静止画面的连续回放而已。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

当引力场传播速度存在极限时,引力作用相对于物体运动会存在滞后现象。当两个物体相对运动时,一个物体上的观察者观察到的另一个物体的位置或速度实际上是它在一定时间之前的位置、速度,感受到的引力也是它在一定时间以前的那个位置发射出来的。当引力场的传播速度与光速相同时,一个物体引力场的中心点始终与通过观测它发射的光、电磁辐射等以光速运动的辐射所测量到的物体位置相同,如果引力场的传播速度与光速不同,在远处的观测者会发现一个物体同时处在两个不同位置,一个是它的光学位置,另一个是它的引力位置,那样的话,宇宙的模样会与我们现在观测到的大大不同。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

换句话说,引力线的断裂或减弱、增强会滞后于两个物体之间的距离的变化。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

当引力场传播速度存在极限时,一个高速运动的物体发散的引力线会象磁力线一样出现弯曲,运动前方的引力线会更短更密集,运动后方的引力线会更长更稀疏。高速运动中的物体所产生的引力场并非是各向同性的,引力不是静态的,引力公式中还应该引入物体相对运动速度这一因素。只是宇宙中可观察到的星体的运动速度均大大低于光速,以静态宇宙来简化万有引力定律其精确度也是足够的,但用以描述高速运动的世界时会出现巨大的偏差。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

由于物质是早已存在的,它所产生的引力场也已散布在可观察到它的宇宙范围之内,当一个物体在由其它物体散布的引力场的宇宙中运动时,它在一个位置受到的其它物体引力作用的消失会滞后于它离开这个位置的时间,即运动中的物体会拖带其它物体产生的引力场。由于引力场的方向不会被在其中运动的物质偏转,这种拖带作用不会影响物体的运动速度,即物体不会因此减速,但会影响到第三者观察到的它所受到的引力作用。随着运动速度增加,这种滞后效应也越来越大,周围的观测者会看到这个物体所受到的引力作用越来越大,当假定引力常数不变时就得出了质量增加的结论,而实际上更应该理解为引力常数改变了。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

由此可以推算出当一个具有三维空间几何尺寸的物体在一个非均匀的引力场中运动时,由于不同点上受到的引力作用的不同,当物体运动速度接近于光速时,引力滞后效应增大到一定程度,会将该物体撕裂,而不是象黑洞那样坍缩成一个点(如果是质量增加,则会出现这种情况,小尺寸范围内足够大的质量会使物体坍缩)。具有几何尺寸的物体在不均匀引力场中的运动速度在达到光速之前会裂解并最终以不具有几何尺寸的能量辐射的形式发散。这一点可以通过检测粒子加速器中的粒子在接近光速时是否发生裂解来证实。当然,由于地球上的引力场过于均匀,在小尺寸范围内的不均匀性是极小的,粒子的速度必须非常接近于光速才有可能在引力滞后效应的作用下发生裂解。如能找到一个黑洞,则可利用黑洞周围引力场的明显不均匀性来检测引力滞后效应,此时无须将物体的速度加速到太大。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

不幸的是宇宙中的引力场在任何尺寸范围内都是不均匀的,即使我们有一个无限大的宇宙。在这样的宇宙中运动速度接近光速会使物体裂解。过于激烈的运动是不利于健康的。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

能量传递(引力、磁力、光子等等)也需要时间,当一个物体的运动速度接近光速时,周围物体向它传递的能量(包括引力能量)在该物体看来会发生红移(红移的意义在于当具有不同动能(速度)的两个物体之间进行能量交换时仍须遵守能量守恒定律,光波的速度不因观察者的速度的改变而改变,则光波的频率必须随接收者的速度的改变而改变,因此,高速运动的观察者会发现他所接收的所有的辐射都发生了红移),越来越弱,越来越难以被它接收,当它达到光速时,由于与能量传播速度相同,周围物体传播的能量将无法达到该物体。表现为一个物体越接近光速则越难以被加速,因为向它传递的能量的大部分并未被它接收或在光速时则完全不能接收,可以被理解成当物体以光速运动时,它周围的宇宙就处在绝对零度或它处在一个只有它自己的宇宙中。这也使周围的观察者以为物体在接近光速运动时质量变大了。但如果加速的动力来自物体自身(根据前述,这只能在均匀引力场或没有引力场的真空中实现),则惯性定律适用,它可一直加速下去。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

当一个在均匀引力场中的物体的运动速度等于大于光速时,它所发散的光、磁力、引力的传播速度都等于或小于它自身的运动速度,则无法达到周围的观测者并被发现,该物体会从周围观察者的视界中消失。我们之所以能够观察到光、磁力、引力等以光速运动的能量(物质),不是观察到这些物质自身,而是观察到了这些物质与普通可见物质作用的结果。正如我在太阳附近背对太阳观察宇宙时会看到黑暗的宇宙,尽管除了你遮挡的那部分之外的空间里充满了太阳发出的光子。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

宇宙中的暗物质,应该是由光子、电磁波、引力场等等以光速运动的物质构成,这些物质具有物质性、具有质量,但由于他们以光速运行,它们的物质性所应该产生的辐射(引力、电磁)不能脱离它们自身,观测者也无法感知,因此就以为它们没有质量。但大量的这种不产生引力的物质在宇宙中飘荡,终于使人类觉得宇宙受到了某种神秘力量的控制(暗物质)。其实这些暗物质并不暗,我们每个人每时每刻都在感受,只是他们作为物质应该具有的辐射(引力、电磁等)无法达到我们的视界而已。当我们用可观测到的引力、辐射等来推算宇宙的质量时,会漏算以光速运动的辐射的质量,使得推算结果出现明显的偏差,不得不提出暗物质的概念来弥补这一缺失。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

至于那个很有名的恒星偏转周围光线的观测,不知有没有剔除恒星周围吸引的粒子的透镜作用的影响?要知道宇宙空间并不是我们原先以为的那样没有任何粒子。文章源自略懂百科-http://wswcn.cn/101416.html

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懵懂先生
  • 本文由 发表于 2023年3月13日 14:15:42
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