超光速物体的基本特性-机电毕业论文网(4)

　　当时钟运动的速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动时钟的运行时间也无穷快。由此可知，从生物的寿命角度考虑，太空飞行的速度并不是越大越好。无人驾驶飞行器的速度则是越大越好，它可以迅速抵达目的地，在寿命问题上也无后顾之忧。

　　这种效应是时空的基本属性引起的，与钟的具体结构无关。

　　当局限于匀速直线运动时，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都是相对效应。都是运动着的物质相互之间的时空关系的反映，并不是主观感觉的产物。

　　在静止坐标系看到运动时钟变慢了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的时钟也是运动的，因而静止时钟也变慢了。

　　同样，在静止坐标系看到运动尺子变短了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的尺子也是运动的，因而静止尺子也变短了。

　　在有加速运动的情形下，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都具有绝对效应。

　　这些现象在实际中是可以观测到的。

　　例如，μ子静止时的平均寿命为2.197X10^-6秒，实验使μ子在磁场中作高速圆周运动，发现其平均寿命变为26.69X10^-6秒, 寿命延缓了12倍多，与狭义相对论的理论值相符。

   这一结果，从另一侧面反映：物体的运动有绝对的一面。

　　因为，固定在磁场中作高速圆周运动的物体作参考系的观测者，他看到静止在地面上的μ子也是作高速圆周运动的，这样，静止在地面上的μ子平均寿命变为26.69X10^-6秒, 寿命延缓了12倍多。实际上并不是如此。

　　3、事物的绝对因果律

　　一切事物都是运动发展的。事物发展有一定的因果关系，通过物质运动的联系，作为原因的第一事件，导致作为结果的第二事件。这种因果关系是绝对的，不依赖于参考系而转移。时间概念就是从事物的发展中抽象出来的。正确的时空观必须反映事物发展的绝对因果性。在任何情况下时间都不可以倒流，最多时间可以停止。

由(6)△t’=△t/k可知，

当△t’=（ t₂^/ -t₁^/）>0时，必有△t=(t2-t1) >0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t₂^/ > t₁^/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

　　4、超光速物体的速度变换公式

在超光速物体运动的速度（u）方向(x轴)上，根据谭强变换，

得V’=dx’/dt’=（V-u）/{1+ V[ (1/k²)-1]/u},

将k=1/[（u/c）²-1]^1/2代入，

（在坐标系S’观测）速度变换为：

V’= dx’/dt’

=（V-u）/[1+V（u²-2c²）/uc²] ………(8)

（在坐标系S观测）速度逆变换为：

V= dx/dt

=（V’+u）/[1-V’（u²-2c² ）/uc²………(9)

　　所以，超光速物体运动的速度V，可以在V’的基础上无限制地叠加。

　　虽然光速已不再是速度的极限，并且“光速不变”也不再适用于超光速系，但是，光速仍然是一种具有特殊意义的临界速度，它作为“普通物体”和“超光速物体”的速度“分界线”，仍然是一种非常重要的特征速度！

　　5、超光速物体的质量

　　在超光速领域，我们有理由作以下假定：

　　1、牛顿第一运动定律仍然适用：如果物体不受力，将保持静止状态或匀速运动状态；

　　2、牛顿第三运动定律仍然适用：作用力与反作用力大小相等、方向相反，在同一直线上，分别作用在不同物体上，他们同时存在，同时消失； （转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
   3、相对性原理仍然适用：在所有惯性参考系中，定律的表达形式都相同，即所有的惯性参考系都是等价的。  

　　4、动量守恒定律仍然适用：如果系统不受外力，动量守恒；

　　5、能量守恒定律仍然适用。

　　设有两个大小、形状一样的小球A、B，相距一段距离，静止时两个小球的质量都是m0，现在，其中一个小球B静止不动，另一个小球A跟随运动的坐标系S’一起以速度u 沿x轴方向运动（m为小球的运动质量），两个小球发生完全非弹性碰撞。

　　第一，在静止坐标系S中观测：我们看到，两个小球发生碰撞之前的总动量是（u m+0），发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设v为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则碰撞之后两个小球的总动量是（m0+m）v。

　　根据动量守恒定律得：um=（m0+m）v

　　上式也可以写成：u/v =1+(m0/m)……………(10)