牛车悖论让你轻松理解光速极限！

牛车悖论让你轻松理解光速极限！

根据相对论，宇宙里的物质不能超越光速，甚至连光速也达不到，因为达到光速时会使物质质量变得无穷大。

现在咱们一起看看究竟是怎么回事。

举个简单例子，牛拉车，车的最大速度完全依赖于牛最大速度，车的速度不能超过牛的速度。如果车的速度超过牛的速度，就存在牛车悖论了！

同样道理，采用电场加速粒子，电场相当于是牛，而被加速粒子相当于车，牛的速度是光速，那么车的速度就绝对不能超光速。

加速电场的速度为光速，因此被电场加速的粒子不会超过加速电场传播速度，即采用电场加速的方法不会实现超光速。

也就是说，加速电场的传播速度为光速是被加速粒子无法超光速的根本原因。而不是因为所谓的质增才不能超光速。

那么一定有人出来反驳，好，那为什么连光速都达不到呢，所有物质的速度只能接近光速。

加速电场的传播速度为光速使所有采用电场加速的物质不能超光速，而真空阻力是粒子不能达到光速，只能接近光速的根本原因。

解释这个还是从牛顿第二定律开始吧！

根据牛顿第二定律，只要有力作用，那么就一定有加速度。但实际上，你见到的所有物质，都不能无限被加速。难道是牛顿第二定律错了。

不是的，我相信大家都能猜到物质不能永远被加速的原因了，那就万物运动都存在阻力。宏观物质和微观物质都不例外。这就是物质只能接近光速而无法达到光速的原因。

那么一定又有人出来反对，空气中，水中当然有阻力了。粒子是在真空中被加速的，真空怎么能出来阻力呢？这是胡扯!

好，那咱一起看看真空中有没有阻力！

长期以来，人们一直认为真空中什么都没有，空无一物。但随着科学的发展，人们发现并非如此，真空也具有一定的物理结构，也具有物理实在性。

实际上，科学家早就发现真空中蕴藏着巨大能量，只是人类目前还没有办法利用而已。科学家早就通过实验证明了这种能量的存在，著名的“卡西米尔实验”。真空中放置两块不带电的薄金属板，让两块板非常靠近，靠近到一定程度，两块金属板就会相互靠近，这种力量就来自真空，准确地说来自真空中的量子涨落。

在探测基本粒子的内部结构时，是借助于高能粒子对撞机让两个基本粒子互相撞击，把粒子击碎后，对碎片进行分析。但是两个高能粒子相撞，得到的不是碎片，而是更多的基本粒子。例如在高能粒子对撞机中，一个正电子和一个反电子相撞，会发生湮灭，实物粒子消失于真空；在能量很高的时候，则会产生大量的基本粒子。

这表明真空不空，粒子可以从真空中产生，也可以消失于真空。

根据实验可以得到这样的结论：真空不空，散布着大量的场态粒子。真空具有动力学特性，例如：质量、惯性等。真空具有基本粒子的性质，例如：有电荷，自旋等性质。这些特性也是真空中所散布的场态粒子所具有的。

解释一下，场态粒子是对称粒子，是暗物质。显态粒子是非对称粒子，是可见物质。只有对称的场态粒子才能处于隐身态，这是由于垂直于场态粒子的偶极方向辐射最强，而平行偶极方向辐射为零。如果把震荡粒子视为偶极，则在反射光方向辐射为零。

大量事实证明，暗物质和量子场论研究对象是相同的，都研究正反粒子。

一个场态粒子中含有一对正反粒子，正反粒子相互作用，不停地围绕共同的中心做圆周运动。场态粒子宏观上表现为球型。一般情况下，暗物质正反粒子偶极子质量、电荷、分布和状态均对称，可谓是一个超对称粒子，既不显电性也不显磁性。场态粒子由于斥力而散布于整个宇宙，由于引力作用而汇聚于星系与星体周围，且存在着密度梯度。

场态粒子与显态粒子时时刻刻相互诱导震荡交换光子传递电磁波，这是真空存在阻尼的根本原因。

这个时候，一定还会有人出来质疑。你说了一大堆理论，谁会相信，人家质增不仅有理论，而且实验都已经验证了。

好，咱们一起看看实验吧！

根据相对论，宇宙里的物质不能超越光速，甚至连光速也达不到，因为达到光速时会使物质质量变得无穷大。

如果是质增使物质运动无法超光速，那么粒子在加速器中被加速，只要粒子速度不达到光速，粒子的质量就不会无限大，粒子就一定有加速度；这意味着，如果没有阻力，加速器中任何粒子的极限速度都是一样的，且都为光速。

一些人可能不理解，我就多说两句。相信学过极限的人都能一下子听明白，相对于无限大的质量参量，粒子加速器中粒子质量、电荷量、加速电场强度、加速功率等任何参数都已经不是参数了，对被加速粒子的极限速度都没有影响。

如果是质增，无论什么参数，所有粒子最终速度都是光速，否则一定有加速度。退一步说，无论什么参数，即使无法达到光速，最大速度也一定是一样的。

如果是由于阻力无法达到光速，阻力等于加速力，加速度为零，速度最大。但阻力和加速力与粒子加速器中粒子质量、电荷量、加速电场强度、加速功率等参数都有关系，任何参数变化，都会影响最大速度。

这个时候大家应该清楚了，加速器里的粒子最大速度与设备参数和粒子参数都有关系，这意味着，不是质量增加而是阻力增加了！

这里我再多解释几句，便于大家更好地理解。

经典力学中，轮船、飞机、汽车等开始加速，阻力都是随着速度增加而增加，结果就是，速度增加的同时，加速度不断减小。最后是驱动力和阻力相等，速度最大。

总之，电场加速粒子相当于牛拉车，牛是光速，那么车不会超光速。也就是说电场传递速度是光速是被电场加速粒子无法超光速的根本原因。而万物运动有阻力是粒子只能接近光速而无法达到光速的根本原因。

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