关于不违反相对论的几种超光速情况
相对论吧
全部回复
仅看楼主
level 12
  之前有吧友有提出:如果一个速度,在经典力学框架下大于c,它放在相对论框架下是什么情况?
  这要看这个速度是怎么算出来的……用△s/△t定义出的【平均速度】,用ds/dt定义出的【瞬间速度】,大于c的情况观测不到,需要考虑是不是数据代入有误
  下面是几种可以大于c的情况:
2024年02月04日 01点02分 1
level 12
  1、同一惯性系中(或者相对于同一惯性观测者),两个物体的相对速度可以超光速
  例如一维情况,观测者O测量运动物体A和B的速度分别是0.8c和-0.8c,则O测量A与B的相对速度是1.6c
  但A测量B的速度就不可能超过光速,它是(0.8c+0.8c)/(1+0.8²)=(40/41)c
  ……
  肯定有人会觉得这1.6c毫无意义……但在某些题目中,它还是有用的,例如O测得AB距离是160光秒,请问O系中AB相遇的时间?
  如果不敢运用1.6c这个数据,而是切换到A系去算,得先把O系(t=0,x=160)事件变换到A系(-128/0.6 , 160/0.6),再算出A系相遇事件为(60,0),最后变换回O系(t=100,x=80)
  可见非常麻烦,直接用160光秒÷1.6c也能得到同样结果
  【重要】这个例子还说明:在相对论中,谈及任何一个物理量,都需要区别清楚是谁测的……这和经典力学有明显不同,也正是“相对”的意义
2024年02月04日 01点02分 2
2024年02月04日 01点02分
看到了,这个听说过,但你在此一说,还是值得仔细考虑考虑
2024年02月04日 01点02分
@冒险の小弓 你应该@我才对,我才是研究超光速的民科。
2024年02月04日 03点02分
@mmmddd3 你是黄志洵?
2024年02月04日 04点02分
level 12
  2、波的相速度。即某一频率υ或波长λ的单色波,在传播过程中的等相位点(例如波峰)的移动速度
  将很多Led灯排成一排,长度达30万公里以上。再【预先设好程序】,令它们从头到尾在1秒之内依次点亮……那么,“灯一路亮过去的速度”就是超过30万公里/秒的
  如果程序设定,灯每秒闪两次(即每轮都是从头到尾在0.5秒内依次点亮),甚至会觉得“灯亮速度”超过60万公里/秒
  把这场景抽象成波,“亮”就是一个相位(类似波峰),相速度=频率υ × 波长λ
  注:相速度无法传播信息,只有合成波才可以传播信息,合成波包络传播的速度又称群速度,这个是小于光速的
  ……
  再举另一个相速度的例子,即影子的速度可以超过光速:
  假设太阳是一个点光源,在地日之间,靠近太阳的地方举一根木杆,木杆就能在地球上投下一个影子
  现在快速挥动一下木杆,大概在八分钟后,地球上的影子也会动……影子动与停的时间,都是木杆动、停时间的八分钟后,因此影子运动的总时间=木杆运动的总时间
  当木杆挥动足够快时,影子完全可能超过光速,但这也无法在“影子的起点”和“影子的终点”两个点间传递信息
2024年02月04日 02点02分 3
这个不叫速度了吧,因为没有实际载体的位移。虽然有些人称它为像速度,但它其实不是速度、不符合速度的定义ds/dt
2024年02月04日 02点02分
要说只要能传递信息也算是超光速。不过关于量子纠缠传输、光波相速度和群速度的超光速暂时放一下,这个特别难扯,而且没有可靠实验支持/对实验的解释也有争议
2024年02月04日 02点02分
level 12
第3段打算解释一下退行速度是怎么回事,这也是这几天有人提到的……不过还没写好
2024年02月04日 02点02分 4
退行速度已更新在11楼
2024年02月07日 10点02分
量子纠缠已更新在27楼
2024年02月07日 10点02分
反常色散介质中光波的群速度已更新在34楼
2024年02月08日 23点02分
快子已更新在40楼
2024年02月10日 15点02分
level 1
只能说,把一些纯数学的假设套用在物理学中是错误的
2024年02月04日 02点02分 5
level 11
这群人都是来刷等级投票的,你以为他是来求教的?[阴险]
2024年02月04日 02点02分 6
直接推老吧主上去再说,说别的都没用[呵呵]民科到底是什么生物
2024年02月04日 03点02分
level 3
不违反相对论的超光速看起来只有快子假设了,是上世纪60年代老外先提出来的,但光子与快子可相互转化则是由本民科提出来的。
2024年02月04日 04点02分 7
你还民科?你就一若质
2024年02月04日 07点02分
@suhao233 我艹,难道提出快子理论不是民科是若质[哈哈]
2024年02月04日 07点02分
@mmmddd3 提出快子的不是,提出相互转换的人是[太开心]
2024年02月04日 07点02分
@suhao233 你有何能力提出质疑
2024年02月04日 08点02分
level 6
如果一种速度不携带任何信息,那么它的速度相对论就管不着。
2024年02月05日 09点02分 10
level 12
  3、膨胀宇宙中的星系退行速度。这个速度是通过远方星体的红移倒推出来的,具体大小就是:河外星系的远离速度=哈勃常数×距离
  即距离越远,天体远离我们的速度越快……可见这个速度是不断变大的。因此可以等效出一个加速度,进一步等效出一个推动天体远离我们的“推力/斥力”
  (注:如果没有这个力,在万有引力作用下,天体一定是减速远离,而非加速远离)
  那么由谁来提供这个力?宇宙学家提出了“暗能量”,它的性质就是能提供“反引力/万有斥力”
  而我们知道关于空间和引力,有两种理解方式:
  (1)认为空间是平直的,万有引力是一种真实存在的力,质点在引力下做曲线运动
  (2)认为时空是弯曲的,万有引力不存在,质点在弯曲时空中沿“测地线”运动
  而“暗能量”和“反引力/万有斥力”,按第2种方式的理解就是:
  由宇宙学常数Λ充当“暗能量”,则空间本身在膨胀,带动着空间中的各个质点彼此远离
  (注:还有很多暗能量模型,这些理论,包括广相中的Λ,在解释暗能量上都不完美……但本帖只讨论在广相框架下,退行速度大于光速为什么不违反相对论)
到这里,还有三个概念可以说明一下:
  1、空间膨胀。这是空间本身的膨胀,并且会带动空间中的万物跟着膨胀。但是,这种“膨胀的力”非常小的,而电磁力、引力都比它强多了……所以物体被分子间的电磁力拉着,不会随之膨胀。再如银河系也一样,被引力拉着……但是星系团和星系团之间就不一样,它们之间的引力很弱,就会被空间带动着膨胀
  总结:宇宙膨胀是空间的膨胀。星系团之间的远离,【不是因为有相对运动】,而是被空间带动着膨胀了
  2、速度
  在一个空间能不断生长出来的空间中,速度的定义并不唯一:“测量的距离差÷时间”定义出的速度,服从哈勃定律,可以在数值上超过30万公里/秒,但如果它和身边的光赛跑,还是是跑不过光的
  但是还有一种定义,通过惯性和相互作用,定义出的叫“本动速度”,就是小于光速的
  总结:“测量的距离差÷时间”定义出的速度=本动速度+(对方所在位置距离地球的)退行速度
  而这个退行速度才是“超30万公里/秒”数量的唯一来源
  3、和光赛跑的问题
  其实上面已经说清楚了,远处的任何物体,都跑不过【当地的】光
  或者说,由“测量的距离差÷时间”测出的远方光速,也变快了……
  这里举一个例子:假设宇宙是一个不断吹胀的气球,气球表面有一个蚂蚁在爬,把蚂蚁爬动的速度记为c……你在蚂蚁身边,你观察到它的速度就是c;你离蚂蚁很远,你观察到它的速度就大于c……但蚂蚁相较于它脚下的气球,它的速度就是c
2024年02月05日 14点02分 11
解释看起来是清楚了,但还是有疑惑。比如膨胀的空间带来的增速是否会带来尺缩钟胀?而空间的增加意着电磁波长增加,这一正一反操作如何符合观测到的波长值,还是需要具体数据来说明一下
2024年02月05日 14点02分
对了,加速运动应该还会带来空间的畸变、而我们是否观测到了这种畸变
2024年02月05日 14点02分
@dons222 钟慢尺缩是惯性系间的,可视为用不同的空间截面、时间法矢去分解平直时空,而退行速度本身就是代表着空间膨胀,相当于截面平身膨胀的速度,所以我觉得退行速度不会引发钟慢尺缩……当然上述推论有待大佬指正
2024年02月05日 15点02分
@dons222 有红移,叫宇宙学红移,本身就是先观察到这个才倒推出退行速度的……最后畸变的情况不太了解
2024年02月05日 15点02分
level 12
实际上现代宇宙学已经是非常前沿的邻域了……无论是广相还是量子场论,解释宇宙的问题都有不完美的地方,它们都是人类探索终极理论过程中,“盲人摸象”摸出来的两处局部景像
2024年02月05日 14点02分 12
再夹带一句私货,贴吧很多所谓“维相”者(例如我),其实并不维相……我们知道广相是并不完美,不是什么金科玉律……之所以会表现出“维相”,真的是有些吧友(提出的反相案例)错误太明显了😂😂
2024年02月05日 14点02分
@冒险の小弓 低级错误我认为也是可以发现的,但不是说所有低级错误都是显而易见的,因为有些看起来显而易见的错误所依赖的基础本身也没有严格可靠的依据。但又不可能说什么观点都有对的可能,这正是我们不得不面对的东西,最终还是人定论的
2024年02月05日 23点02分
@冒险の小弓 只要是人定论,他就有错误的可能,只是说后起之秀在争辩中的理由并不一定是显而易见的,如果都是显而易见的那么人们就不可能犯错,这是自相矛盾的。因此正确的东西要得到承认往往也都是些钻牛角尖的另类想法,直到它被人理解
2024年02月05日 23点02分
@冒险の小弓 真理和谬误的界限作为普通人根本没那么容易区分。有些人说实验证明一切很多时候也是胡扯,因为不同的人对原理和实验数据都有不同的看法和理解,大家都可以找到支持自己的观点和理由。要让大多数人接受的实验原理也不是那么容易的
2024年02月05日 23点02分
level 12
他从头到尾都是再说群速度而不是波前速度,虽说他给个光强-时间的对数图就能搞定的事(还有error bar),他就是没给。只能说并不能证明信号超光速,再接再厉@mmmddd3
2024年02月06日 11点02分 26
@dons222 第四,你这东扯西扯的,还量子概率转移,还双频测距(还了解的人非常少),还数论,报菜名呢[汗] 。自相关仪倒是说对一个。结合你高数都没学的表现,我怎么觉得你搁这装呢[汗]
2024年02月06日 19点02分
第一张图第五行说信号也超光速,但是再[17] 只提了几个数,然后说to be published,结果好像烂尾了,我是没看到他后面和H. Aichmann发这个东西
2024年02月06日 11点02分
这人的思想好像是“实际波包因为不能有无限大频率成分,所以时谱没有清晰界限”,所以他说的signal velocity指的是上升沿某一固定高度点的速度,[黑线]花了一个小时看了一个答辩
2024年02月06日 11点02分
@suhao233 现在有个问题如波包波形不变,波峰的速度即群速度是否也是波头的速度?
2024年02月06日 11点02分
level 12
  4、量子纠缠不受光速限制,但不能传播信息。假设有一对纠缠电子对,甲地的电子记为甲电子,乙地的电子记为乙电子
  纠缠态中,甲乙电子自旋状态都是“不确定”,任何一地先测量后,会随机确定本地电子自旋状态为“正/负”……那么另一地的电子自选状态,就从“不确定”变化为“负/正”,这种关联性不需要时间来传播
  现在说明为什么不能传递信息,假设甲是设试图发送信息的一端
  (1)双方无法约定,通过乙电子的“正”和“负”两种状态来传递信息。因为甲电子是【随机】确定自旋方向的
  (2)双方无法约定,通过乙电子的“不确定”和“确定”(“正”或“负”)两种状态来传递信息。
(即乙地无法做到:发现乙电子的状态没坍缩是获得一种信息,发现乙电子坍缩了是获得另一种信息)
  因为乙地不测量时,他什么都不知道……而乙地测量后,测得乙电子自旋状态为“确定”(“正”或“负”),但乙地没有办法得知:这种坍缩是因为“自己测量”引起的,还是因为“对方测量+量子纠缠”引起的
2024年02月07日 06点02分 27
爱因斯坦为什么将量子纠缠称为鬼魅的超距作用就是因为违反了相对论的光速极限论,而随着超光速的深入研究人们开始认识到了相对论的局限性,潘建伟团队还测量到了量子纠缠速度的下限是光速的1万倍。
2024年02月07日 08点02分
@0 嗯,有这个观点的。
2024年02月07日 12点02分
@0 超光速也是偏向相对论的,本来快子理论来自相对论么。
2024年02月07日 12点02分
@0 快子理论来自于克莱因-高登方程,早有人将物质分为三种形态,m2>0,m2=0,m2<0,它们分别对应类时、类光、类空。。。。
2024年02月07日 12点02分
level 3
回复@suhao233 :费曼的追踪电子双缝干涉实验,网上也有。
2024年02月08日 12点02分 29
你看的这个延迟选择的描述是营销号魔改了的,和真实的延迟选择实验不能说毫无关系,只能说八竿子打不着
2024年02月08日 12点02分
对啊,你在缝处测量一下(用光打一下)破坏了两缝之间的相位。这就相当于两个单缝衍射了。这里也有波包扩散,波包在缝2处极窄,到了屏上p2'就变得极宽,我就问你这个电子在y方向上的速度是多少?[滑稽]
2024年02月08日 13点02分
@suhao233 人家说的是干涉条纹消失了,咋到你这又变味了呢[呵呵]
2024年02月08日 13点02分
@suhao233 干涉条纹消失了就意味着呈现电子的粒子性了。
2024年02月08日 13点02分
level 12
快子不存在,高松山只是引入了i=√(-1)胡乱鼓捣出来的。
2024年02月08日 12点02分 30
是三个老外在上世纪60年代先提出的
2024年02月08日 13点02分
人家由克莱因-高登方程设m2<0而得到的。
2024年02月09日 06点02分
level 12
  5、反常色散介质中光波的群速度超过真空光速的情况
  (1)关于折射率
  单色光的相速度(=波长λ×频率υ)就是光速c。单色光在介质中的相速度Uᴘ,也就是通常所说的光在介质中的速度
  介质光速Uᴘ=光速c/折射率n
  色散现象(三棱镜分出七色光)告诉我们,这个折射率n,对于不同频率υ的光,是不同的……也就是说,可以很合理的发现有dn/dυ这个物理量,它的用处后面再说
  (2)关于群折射率
  多个单色光叠加成复合光后,波形上会出现包络,包络传播的速度即群速度Uɢ
  通过积分变换,可以推导出(略):复合光(角频率为ω±△ω)的群速度Uɢ为:Uɢ=dω/dk,其中k为波数(=2π÷波长λ)
  这个式子是真空和介质都适用的,如果在介质中的情况,ω是不变的(因为频率υ在介质中不变),但k=nk₀(因为波长λ介质中会变,λ=λ₀/n)
  定义介质的群折射率nɢ为:真空光速c÷介质群速度Uɢ,即nɢ=c·dk/dω
  代入k=nk₀,先莱律后化简,进一步可以算出(略),nɢ和折射率n、包络中心频率υ的关系是:
  nɢ=n+υ·dn/dυ
  (3)关于介质的色散特性
  主要分三类:
  【无色散介质】:dn/dυ=0,折射率不随频率变化,任何频段的光都一样快
  此时群折射率=折射率,群速度=相速度
  它们有:真空、空气(近似)
  【正常色散介质】:dn/dυ>0,折射率随频率递增,低频光跑得快,高频光跑得慢
  此时群折射率大于折射率,群速度小于相速度
  它们有:水、玻璃等大多数介质
【反常色散介质】:dn/dυ<0,折射率随频率递减,低频光跑得慢,高频光跑得快
  此时群折射率小于折射率,群速度大于相速度
  它们有:铯气体、光线晶体(部分区段)
  (注:实际上在一些光学晶体中,会是某一些频率的区段是正常色散,另一些区段是反常色散)
  (4)色散对波的包络形状的影响
  在真空中,复合光的包络不会随时间而形变
  在正常色散介质中,包络会随时间演化而逐渐变宽。变宽的快慢,是和各色光的速度差有关……如果△ω很小,且dn/dυ也不是很大,各单色光的相速度相差不大,则认为形变是可以忽略的
  在反常色散介质中,包络会随时间而慢慢变窄,变化的快慢同样和速度差有关
  而当包络的“峰点”追上“波前”后,包络就将扩散解体。这在物理上,是能量被介质吸收了……因此,在那些光学晶体中,正常色散的区段又叫透明区,反常色散的区段又叫吸收区
  (5)反常色散介质中群速度超过真空光速的情况
  群折射率nɢ=n+υ·dn/dυ,当dn/dυ“负到够小”时,甚至可以让nɢ小于1
  但要注意,单色光在这个介质中传播的速度,也都是慢于真空光速的
  而这些单色波混合在一起时,由介质dn/dυ的特性,高频光跑的特别快(但也低于光速),和低频光的速度差很大,这会导致:
  一、波包的形变不可忽略,而且会迅速解体(快到甚至前进不了一个“波包宽度”的距离)
  二、此时群速度的定义是不良的,甚至失去了物理意义,群速度不足以描述波包运动
  三、波包的波前速度不会超过光速(当然因为波包迅速解体,它也存在不了多久)……不仅如此,波上所有解析点的速度,都不会超过光速(因为每个单色光都是低于真空光速)
2024年02月08日 22点02分 34
相比昨天发的,稍修改了一下,主要加了△ω影响形变、透明区吸收区的介绍
2024年02月08日 22点02分
@冒险の小弓 “(1)关于折射率:   单色光的相速度(=波长λ×频率υ)就是光速c。单色光在介质中的相速度Uᴘ,也就是通常所说的光在介质中的速度,   介质光速Uᴘ=光速c/折射率n”这就是真相
2024年02月09日 08点02分
只可惜你们这吧的天花板还以为只有波前、只有波包的飞行速度才是“先进“的光飞行时间测量技术,要说这还没达到真正入门的水平,却非要冒充自己什么都精通、成了自己口中嫌弃的“民科”
2024年02月09日 08点02分
感谢你分享这么多的资料[玫瑰]我一开始也提到这方面的东西很难扯,而且对于相对论来说都是推论的判定。所以我一开始也只是关注你们对空间尺度的计算,不过现在反而有些担心关于狭相尺缩的这种论调,一方面是利用了牛顿绝对运动观的自转速度这个概念、另外我也没有足够知识来判定是否为唯一合理解释
2024年02月09日 08点02分
1 2 尾页