请问相对论说物体接近光速会相对静止,那么有没有可能别的速度呢?如何证明得到就是光速的时候呢?

Question

请问相对论说物体接近光速会相对静止,那么有没有可能别的速度呢?如何证明得到就是光速的时候呢?

Answer 1

结论是通过一系列的可观测的物理实验得出的结果推演出来的.因为无法将物体加速到光速,因而无法直接证明.
光速是一个极限速度,也就是电磁场的传递速度.
我们知道用力推一个（无阻力时的）物体,物体会沿力的方向作加速运动.
如果推力随着速度的提高而变小的情况下呢?加速度一定会下降.
我们平时容易用低速度下的概念去想象高速度条件下的情况,往往以为电场力是恒定的.其实电场力由于受传递速度的影响,速度越快时,电场力就会越小.
这就像我们推一个手推车,车的速度显然受我们的速度的限制,我们不可能把一个车推得比我们跑得还快.随着车速的增加,我们对它的作用力也会减小,使车无法始终保持恒定的加速度.当车的速度达到我们的极限速度时,我们对车的作用力就为0,无法再给它加速了.
当一个电荷的速度达到了电场的速度的时候,电场对它的作用力就为0了,因为电场的速度“追不上”它,无法再对它施力了.所以电荷被电场加速的极限就是电磁场的速度,也就是光速.
对于宏观物体,我们用的力,看上去是各种各样的力,但是归根到底还是电场力.
当我们用力推一个物体的时候,物体的一部份受力发生变形趋势,这一趋势以电场力的形式传递到物体的其他部位.如果一个物体以光速运动着,那么这种传递力的关系就不存在了.所以在光速情况下,物体沿速度方向上所受的力为0,不会发生相对运动.
如果我们在光速的系统中,我们无法转身,无法向前或向后伸出手,因为不存在向前和向后的力.
其实,这样的系统是一个理论上的二维空间.
在这样的一个二维空间里,没有向前和向后的力,但是有与平面平行的其他方向上的力.
附加几点：
曾有人试图测量光是否有压力,但经过任何努力,结果光的压力均为0,这也印证了光速下的力为0的结论.
另外,相对论的重点是“相对”,很多时候我们对一些物理量的计算都是以等效的方式进行换算的.因此,在粒子加速器中,我们无法跟着粒子去测量它所受的力变小的情况,但是我们能方便的测量静止时的电场力.我们测量的结果是速度越高的时候加速度就越小,因为：F＝ma,所以在F不变的情况下,a变小了就说明m变大了.因而得到了一个结论是物体接近光速时,质量会接近无穷大.
在到达光速时,空间变成了一个垂直于运动方向的平面空间,也就是说沿速度方向上的距离变为0了.那么,说明越接近光速,沿运动方向上的距离就越短.
但是假如我们处在这样的一个高速空间,我已无法感觉到,因为我们的尺子在运动方向上变短了.我们无论如何测量,都不能感觉到尺度上的变化.这就是我们无法测量到光速有变化的原因.