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第193章 相对速度（第1页）

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“噢！天啦！天啦！我不知道该说谁正确，因为它们都是专家计算出来的，比如泰斗级别的霍金普，再如大名鼎鼎的索尔泰曼，原理、公式、方法、参照系都一样，但结果却显示作为速度标量的速率大不一致。如果他们都正确，那为什么会有如此大的差异？”

帕弗洛找到了足以驳倒众人的理由，不无得意而又夸张地大吼大叫。

他公开点名一些科学家，并无贬低他人以抬高自己的意思，仅仅是想让观点更具说服力，但结果却适得其反，引发激烈争执，幸好肖赫塞斯及时解围，才让他避免了更大的尴尬。

肖赫塞斯的威望足以服众，他提醒大家，说：“不要期望天才面面俱到，他还常骂我和卜藏是两个老酒鬼呢。我们需要足够的善意听他说……”

他感激地看了一眼老酒鬼，继续将脑细胞浸泡在酒精中，大放厥词。

假设A、B间距离为一千八百万公里，飞船以每秒十万公里的速度飞行，那么所需时间以一千八百万公里除以飞船速度，为一百八十秒，即三分钟。

由此可知，虽然飞船一直以光速三分之一的弱光速飞行，但从A到B的实际速度却为每秒五十万公里，已大大超越了光速，个中原理就是相对论。

人类根据该原理研发曲速引擎，希望通过扭曲时空来实现超光速跃迁。

问题是，既然以光的速度为标准，为什么比光子质量大许多、速度相应慢许多的飞船，只需几十年或上百年就能到达银心或飞出银河系，而光子却要几万年，乃至几十万年才能抵达？难道光是小妈生的？只有人造飞船才有相对加速度，因而能大大减少时间？

有人说，光年是距离，不是时间，别把概念混淆了。但别忘了，光年是以光在一年中所到达的距离来作为度量单位，和时间密不可分。可以说，没时间，光年也不存在。因而同样是物质，飞船能因相对论得到比理论速度更快的实际速度，为什么光不能？

当然，这牵涉到静止质量。

通过物理手段对某一物体降速，使之和某个认为视定静止的参照系相对静止，所测量得到的质量，就是静止质量。一般物体都能降速到和地表相对静止的状态，由此测得静止质量。

相对论认为，物体质量随运动速度变化，只要不运动，质量就是0。

光子一直运动，所以只有运动质量，没有静止质量，故速度恒定。

因此，光子不可能有加速度。

从经典物理学的粒子说到波动说，再到相对论的波粒二象性，我们终于知道光不但有质量、动量、能量，还有频率和波长。根据相对论，有静止量的物体相对于观测者的速度越快，质量就越大。因光速对一切观测者都恒定为c，所以光子不应当有静质量。

的确，这在理论上正好没矛盾，也符合我们认知，但也仅仅是我们的。

回到物理学最基本的问题，物体所含物质的数量叫质量，是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量，是物体所具有的一种物理属性，是物质的量的量度，是正标量，分为惯性质量和引力质量。自然界中的任何物质，包括宏观的天体和星系，与微观世界的基本粒子，当然也必包括光子在内，皆既有惯性质量，又有引力质量。

经典物理学告诉我们，给定的物体具有一定的惯性质量，它作为一个与时间和空间位置无关的常数出现在力学第二定律之中：F=ma，即物体加速度的大小a与所受力F的大小成正比，比例系数m为该物体的惯性质量。所以，没有惯性质量等于零的物体存在。

相对论将惯性质量细分为静质量、动质量、相对论质量（总质量）。

这其中，相对论质量与静质量的差为动质量，所以动质量实质是变量。

但无论怎样分，静质量仍然是惯性质量。既然没有惯性质量为零的物体存在，那么光子作为基本粒子的一种，也就应该且必然有静止质量。

在人类看来，光不受时间和空间限制，在真空以每秒三十万公里的速度作惯性运动，从不减速或停下来，所以没有静止质量。但这仅仅是人类以狭义的观察而认识到的，并不真实。

即便是在三维，观察发现，光也会因时空而弯曲，而时空就是真空。

那弯曲意味着什么？

在二维时空坐标图里，时间每走一格，都代表前进了一个固定的距离，所以坐标中的直线代表了匀速运动，但将直线改为曲线时，随着时间t的不断增大，我们每一秒前进的距离也在相应增大，因为斜率时时刻刻都在发生变化，表明弯曲代表了加速运动。

显而易见，当物体的运动轨迹在时间与空间组成的交界面上产生曲率的时候，加速度就产生了。所以，光子一定有静止质量，也一定存在加速度。

因光是电磁波，光速依赖于介质的介电常数和磁导率，故在不同介质中的速度不同。在各向同性的静止介质中，光速表现为小于真空光速c的定值。

因折射，光在水中的传播速度为空气中的四分之三，在玻璃中的传播速度为空气中的三分之二，而为什么在真空环境，就只有一个恒定的速度呢？

由曲率产生加速度可知，光在真空的速度不恒定，只是我们观察不到。

为什么观察不到？