1g的重力加速度持續加速,一年後就是光速,真的只是巧合嗎

2022-09-02 19:21:40 字數 4719 閱讀 2057

1樓:星辰大海路上的種花家

看到有網友提出了一個問題,以1個g的加速度持續不斷的加速一年,剛好約等於光速!而且地球環繞太陽也是萬有引力的結果,似乎光速和引力之間存在某種特殊的聯絡,是不是發現了引力的祕密就能超越光速了?

1g加速度持續加速一年真的是光速嗎?

加速度是一個物理概念,它描述的是體速度變化快慢的物理量,通常用a表示,單位則是m/s²表示,1g的加速度也就是9.8m/s²,其實用萬有引力公式也可以將其推匯出來,也就是地球的重力加速度!

加速一年又是多少時間呢?天文學意義上計算光年用的那個年指的是儒略年,它的時間長度是365.25天,每天86400秒,一個儒略年就是31,557,600秒,那麼按9.

8米/s²計算,一年後速度大約是309,264.48千米/秒,也就是差不多30萬千米/秒!

確實有些超出種花家的預料,原本以為差距應該很大,結果居然相差那麼小,如果當年傅科光速測出來是這個數字,估計也不會有人說大誤差太大,畢竟相差真的只有3%,按當年的計時工具和測量技術來看,真心不錯了!

那麼光速真的和引力有關係嗎?

牛頓在2023年出版的《自然科學的哲學原理》中首次發表萬有引力定律,兩個天體之間的引力它們的質量成正比,與之間距離的平方成反比,萬有引力解釋了天體的運動和地球上物體的自由落體運動,根據萬有引力公式和牛頓第二運動定律,那麼可以推匯出重力加速度為:

從萬有引力公式推導重力加速度

重力加速度與物體的質量無關,所以在沒有阻力的情況下羽毛的下落速度和鐵球的落下速度是一樣的,它的存在剝奪了人類飛向宇宙的夢想!但牛頓設想和一種非常有趣的脫離地球引力的方式,因為地球是一個球體,沿著地球表面高速運動其實就在走圓周運動!

那麼只要速度夠快,圓周運動將會產生足夠的「離心力」而讓物體對抗重力,它將環繞地球運動而不至於落下!那麼為什麼地球的9.8米/秒的重力加速度加速一年就是光速呢?為何會如此接近?

重力加速度和光速有關係嗎?

其實兩者沒有半毛錢關係,從上圖公式中我們可以發現,重力加速度只和天體的質量與距離有關,只要距離再遠一點,重力加速度就會小於9.8米/秒,甚至更小,但永遠都不會變成零!不過這個重力加速度即使在地球上也會受到各種影響而出現變化!

萬有引力會影響時空,那麼它能讓光速變慢嗎?

這個問題牛頓力學無法回答,因為萬有引力只對有質量的物體產生影響,如果該「物體」沒有質量,那麼牛頓力學就認為萬有引力無法影響該物體!相信很多朋友都不滿意了,畢竟質能方程告訴我們,有能量的物體就有質量,所以光具有能量,因此它也是有質量的「物體」,所以它會受到萬有引力的影響!

當然這理解一點都沒錯,但質能方程已經是狹義相對論裡推匯出來的產物了,如果用能量=質量的方式來理解光在萬有引力中的運動特性,那麼也是成立的,萬有引力能讓光的路線發生改變,但它計算值和實際觀測值有很大的差異!

因為要理解質量和時空的影響,萬有引力是遠遠不夠的,廣義相對論才會比較透徹,質量對質量的不是吸引力,而是質量在彎曲時空後中的運動方式,在這個彎曲的時空中,我們所有能理解的方式,都會受到彎曲時空的影響,包括我們觀測到的暗物質,甚至在廣義相對論之後100多年才發現的暗能量!

只是暗能量的特性剛好和所謂的引力是反向的,引力會導致物體之間相互吸引,而暗能量則會將兩者相互推離,儘管這樣理解比較簡單,但真正的原因是暗能量讓空間膨脹,但科學家們只是觀測到了現象,卻還不知道事實背後的本質到底是什麼引起。

既然引力影響了光,那麼它能讓光速變慢嗎?

這是一個非常有趣的話題,惠勒總結的廣相:質量告訴時空該如何彎曲,時空告訴質量該如何運動,很簡潔的描述了質量在時空中的運動,而2023年的日食也驗證了光在經過太陽周圍時的彎曲!但他們都沒有解決一個問題,光會在引力場中減速嗎?

因為我們知道引力能讓物體停留在地球表面,只要引力夠強,光也能這樣嗎?

2023年日是觀測結果

似乎2023年時史瓦西就已經找到答案了,因為他從廣義相對論中推匯出了個絕對暗黑的天體:黑洞,它的成名絕技是即使是光也無法從黑洞的視界內逃逸,而在從遠離黑洞到逐漸接近黑洞的過程中,光會產生紅移,到極度紅移,到紅移到可見光波段外,最後連電磁波都被視界吞沒。所以從理論上來看,它能將光速降低到零!

當然這從萬有引力的角度理解似乎沒有錯!但很明顯這和光速不變的理論是相悖的!

如何理解視界內的光速呢?儘管我們無法知道視界內到底是個什麼空間,但卻可以推測一下,它應該是一個在所有方向都通向奇點的空間,光子進了視界後並沒有降低速度,只是無論怎麼走都只能走向奇點,這是一個比任何中國古代陣法都要厲害得多的封閉彎曲空間,只進不出!

所以,光速和重力加速度還是沒有半毛錢關係!另外還有一個結論就是光速其實是無法超越的,也就是說如果用這種加速的方式,我們永遠都沒有機會達到光速!

2樓:溯源時空宇宙

確實只是巧合,並且這個算出來的速度並不等於真空光速,而是略大於真空光速,與真空光速有百分之三的誤差。這個誤差不算大,確實容易讓人誤解。

3樓:吃瓜預備役選手

不是巧合,這是經過精密計算的。一年按照365.25天來算,1g的重力加速1年以後的距離和光速的距離差距非常小,基本相當。

4樓:大師浩浩

這個問題其實是純屬巧合的,這兩個沒有一毛錢的關係,如果加速繼續持續兩個就會拉開距離,不是一個概念的東西

5樓:匿名使用者

力是能量密度流s,力的作用是傳導能量,使物體的內能增加。物體內能密度的增量與速度的關係是:

w=k(w)v

也就是說一個力的持續作用對應一個速度,根據請觀察土星環。

1g的重力加速度加速一年就是光速,是巧合嗎?

6樓:小顏愛遊戲

看到有網友提出了一個問題,以1個g的加速度持續不斷的加速一年,剛好約等於光速!而且地球環繞太陽也是萬有引力的結果,似乎光速和引力之間存在某種特殊的聯絡,是不是發現了引力的祕密就能超越光速了?

1g加速度持續加速一年真的是光速嗎?

加速度是一個物理概念,它描述的是體速度變化快慢的物理量,通常用a表示,單位則是m/s²表示,1g的加速度也就是9.8m/s²,其實用萬有引力公式也可以將其推匯出來,也就是地球的重力加速度!

加速一年又是多少時間呢?天文學意義上計算光年用的那個年指的是儒略年,它的時間長度是365.25天,每天86400秒,一個儒略年就是31,557,600秒,那麼按9.

8米/s²計算,一年後速度大約是309,264.48千米/秒,也就是差不多30萬千米/秒!

確實有些超出種花家的預料,原本以為差距應該很大,結果居然相差那麼小,如果當年傅科光速測出來是這個數字,估計也不會有人說大誤差太大,畢竟相差真的只有3%,按當年的計時工具和測量技術來看,真心不錯了!

那麼光速真的和引力有關係嗎?

牛頓在2023年出版的《自然科學的哲學原理》中首次發表萬有引力定律,兩個天體之間的引力它們的質量成正比,與之間距離的平方成反比,萬有引力解釋了天體的運動和地球上物體的自由落體運動,根據萬有引力公式和牛頓第二運動定律,那麼可以推匯出重力加速度為:

從萬有引力公式推導重力加速度

重力加速度與物體的質量無關,所以在沒有阻力的情況下羽毛的下落速度和鐵球的落下速度是一樣的,它的存在剝奪了人類飛向宇宙的夢想!但牛頓設想和一種非常有趣的脫離地球引力的方式,因為地球是一個球體,沿著地球表面高速運動其實就在走圓周運動!

那麼只要速度夠快,圓周運動將會產生足夠的「離心力」而讓物體對抗重力,它將環繞地球運動而不至於落下!那麼為什麼地球的9.8米/秒的重力加速度加速一年就是光速呢?為何會如此接近?

重力加速度和光速有關係嗎?

其實兩者沒有半毛錢關係,從上圖公式中我們可以發現,重力加速度只和天體的質量與距離有關,只要距離再遠一點,重力加速度就會小於9.8米/秒,甚至更小,但永遠都不會變成零!不過這個重力加速度即使在地球上也會受到各種影響而出現變化!

萬有引力會影響時空,那麼它能讓光速變慢嗎?

這個問題牛頓力學無法回答,因為萬有引力只對有質量的物體產生影響,如果該「物體」沒有質量,那麼牛頓力學就認為萬有引力無法影響該物體!相信很多朋友都不滿意了,畢竟質能方程告訴我們,有能量的物體就有質量,所以光具有能量,因此它也是有質量的「物體」,所以它會受到萬有引力的影響!

當然這理解一點都沒錯,但質能方程已經是狹義相對論裡推匯出來的產物了,如果用能量=質量的方式來理解光在萬有引力中的運動特性,那麼也是成立的,萬有引力能讓光的路線發生改變,但它計算值和實際觀測值有很大的差異!

因為要理解質量和時空的影響,萬有引力是遠遠不夠的,廣義相對論才會比較透徹,質量對質量的不是吸引力,而是質量在彎曲時空後中的運動方式,在這個彎曲的時空中,我們所有能理解的方式,都會受到彎曲時空的影響,包括我們觀測到的暗物質,甚至在廣義相對論之後100多年才發現的暗能量!

只是暗能量的特性剛好和所謂的引力是反向的,引力會導致物體之間相互吸引,而暗能量則會將兩者相互推離,儘管這樣理解比較簡單,但真正的原因是暗能量讓空間膨脹,但科學家們只是觀測到了現象,卻還不知道事實背後的本質到底是什麼引起。

既然引力影響了光,那麼它能讓光速變慢嗎?

2023年日是觀測結果

似乎2023年時史瓦西就已經找到答案了,因為他從廣義相對論中推匯出了個絕對暗黑的天體:黑洞,它的成名絕技是即使是光也無法從黑洞的視界內逃逸,而在從遠離黑洞到逐漸接近黑洞的過程中,光會產生紅移,到極度紅移,到紅移到可見光波段外,最後連電磁波都被視界吞沒。所以從理論上來看,它能將光速降低到零!

當然這從萬有引力的角度理解似乎沒有錯!但很明顯這和光速不變的理論是相悖的!

如何理解視界內的光速呢?儘管我們無法知道視界內到底是個什麼空間,但卻可以推測一下,它應該是一個在所有方向都通向奇點的空間,光子進了視界後並沒有降低速度,只是無論怎麼走都只能走向奇點,這是一個比任何中國古代陣法都要厲害得多的封閉彎曲空間,只進不出!

所以,光速和重力加速度還是沒有半毛錢關係!另外還有一個結論就是光速其實是無法超越的,也就是說如果用這種加速的方式,我們永遠都沒有機會達到光速!

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