我有一个关于狭义相对论的问题，彻底头晕，物理高手帮忙！

显示全部楼层 · 2009-1-2 18:51:55

一个动力臂为阻力臂20倍的杠杆（或轮轴），动力作用点以0.1c的速度运动，阻力做有点就会以2c的速度运动。且这个事件可以发生。
动力作用点没超光速，符合狭义相对论
但是阻力作用点超了光速，（且能够传递信息，属于真正意义的超光速，）与狭义相对论矛盾
为什么？我哪错了？还是爱因斯坦哪错了？

千问 · 2009-1-2 18:51:55

问题出在你的刚性杠杆上动力点开始运动（当然，是开始加速）的时候，受力点旁第一个分子受到扰动，开始具有速度，以光速地，这个分子周围的场（引力场、电磁场等）开始把这个扰动向外扩散（以波的方式），处于这个分子场中的所有其他分子开始依此受到扰动，并依此把这个扰动以光速扩散出去。宏观上看，就是“受力点受力”这个信息一光速向外扩散，杠杆中每一个分子（或者理解为质点）都开始受到来自动力臂的力矩作用而加速，依据相对论，每一个质点的质量都迅速增大，那么，在阻力臂上，从质点处向外，质量越来越大，但是传递到的力矩却没有变，所以加速度就越来越小。于是，棒就会弯曲出弧线，阻力臂终点处接近但到不了光速。...

千问 · 2009-1-2 18:51:55

你这个假想实验中有几个问题，1论述中似乎应是阻力臂是动力臂的20倍；2假设杠杆始终是刚体，在高速运动中这个假设是不一定成立的；3动力足够大，按相对论说法，速度越高，需要的能量越大，以至于接近光速时，能量需要无穷大；4如果确实做出超光速，则证明爱因斯坦考虑不全面，需要用普适相对论来解释。...

千问 · 2009-1-2 18:51:55

首先说一下这个问题不属于狭义相对论范畴，他是非线性加速运动。并且要是让这个刚性杠杆转起来要超过无限的能量，在自然界不可能。况且这种情况下还不弯的杠杆也不存在...这个问题的杠杆（或轮轴）各个点的都应取不同。如果要是取中心为v=0的参考系，那么杠杆不同的点也是不同的分析，因为速度不一样（方向还在变的说），所以不同的dx都要按照洛伦兹变换来分...