1. 主页 > 科技 >

历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

牛顿的量子论强调,光速是不能跨越的,这一速率是宇宙空间中更快的健身运动速率。但假如做一些思想实验,超光速好像是易如反掌的事儿,大家非常容易设计构思出超光速状况。

想像一下,假如一个钟表的秒针非常长,那麼,历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度越大,要是半经充足大,角速度简直就能超光速了?

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

有关这个问题,能够 先根据中学物理来做一个简易测算。在秒针转动全过程中,秒针各部的角速度(ω)是相同的,而角速度(v)会伴随着半经(r)的扩大而更快,实际公式计算以下:

v=rω

秒针一秒,等于掉转一圈的1/60,其转速比(n)为1/60 r/s,因此秒针的角速度ω=2πn=π/30 rad/s(或是还可以用角速度和周期T的关联ω=2π/T来求出)。

假如让秒针尾端的角速度尺寸做到光速(299792458 m/s),那样就能算出秒针的长短约为286.28万多公里。这一长短等于地月均值间距的7.46倍,要是超出这一长短,秒针尾端的角速度便会完成超光速。由此来看,超光速并不会太难。

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

但客观事实并不是这样。秒针起点在产生旋转时,不容易一瞬间推动秒针尾端一同转动,“旋转”自身的传播速度是比较有限的。而且“旋转”传播速度比较慢,远远地变缓光速,这一速率实际上便是音速,或是精确地说成响声在物质中的传播速度。

当秒针起点刚开始旋转时,秒针原材料中造成的地应力换句话说变形会在原子间传送。实质上,它是原子间的磁场力相互影响。尽管磁场力的传播速度为光速,由于这类力的质粒载体为光子美容,但原子间是有间距的,散播是必须時间的,因此速率并不是無限的,也不是光速。

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

实际上,原材料中的地应力会以机械波的方式向外散播,这与响声在物质中的传播效果是一致的。因而,地应力波的传播速度为音速,其测算关系式为:

v=√(Y/ρ)

在其中,Y为原材料的陈氏弹性模具,ρ为原材料的相对密度。

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

假如钟表秒针是由钢材做成的,那麼,地应力波在这类秒针中的传播速度约为5200米/秒。依照这一速率计算出来,当秒针起点旋转时,秒针尾端要过大概6.37天以后才会旋转,因此不太可能会出現超光速状况。

一样地,假如在一端促进一根上百万千米或是几亿光年长的竿子,另一端也不会被一瞬间促进。只能历经几日以后,地应力波抵达竿子的另一端,那一端才会被推倒。总而言之,我们无法用1亿光年长的竿子一瞬间戳到另一端的人,超光速没法根据那样的方式完成。

秒针,20200,超光速,传播速度,521,光速历经1秒以后,秒针的尾端会超出光速吗?终究,半经越大,角速度

在一般 状况下,钢材等原材料一般会被觉得是刚体,其弹性模具无穷大。那样的解决不容易造成挺大的偏差,由于地应力波的传播速度早已迅速了。

但在这个思想实验中,不可以假定肯定刚体存有,不然便会出現超光速。不管秒针的长短有多久,根据旋转的方法都不可以使其尾端的速率超过光速,这会遭受量子论的限定。

本文由搜财资讯网发布,不代表搜财资讯网立场,转载联系作者QQ 841991949,并注明出处:https://www.ncrw.com.cn/news/keji/17120.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:18069218786

工作日:9:30-18:30,节假日休息