Что такое причинно-следственная связь (путешествие с v> c?) - физиков.нет
Купить гитару в Москве
2 голосов
/

Я пытаюсь понять доказательство того, что ничто не может двигаться быстрее скорости света. Идея доказательства состоит в том, что порядок причины и следствия будет испорчен. И каким-то образом я получаю доказательства - или, по крайней мере, одну версию, которую я видел - и что они говорят, это следующее; возьмите $\Delta t’=\gamma(\Delta t - \frac{\beta}{c^2}\Delta x)$. Мы видим, что для изменения порядка событий нам потребуется $\frac{\beta}{c^2}\Delta x>\Delta t$, другими словами $\frac{\beta}{c}>\frac{c \Delta t}{\Delta x}$.

Правильно, так что я понимаю это алгебраически; если свет может пересечь (больше чем) расстояние $\Delta x$ в $\Delta t$, то доля справа будет больше 1, что означает, что никакая скорость не может быть больше, чем c (потому что мы не допускаем обратного хода в порядок событий в этом случае).

В случае, когда свет даже не заканчивается $\Delta x$ в $\Delta t$, мы можем с уверенностью сказать, что события не имеют причинно-следственной связи, поэтому не имеет значения, в каком порядке они наблюдаются.

Но ... если вы скажете это так, разве мы не используем здесь круговые рассуждения? События связаны между собой причинно-следственной связью, если они лежат в световом конусе, поэтому ни один объект не может двигаться быстрее скорости света. Но на основании чего мы решили определить причинность с точки зрения света? Что если бы существовало (гипотетически) нечто, движущееся со скоростью, превышающей $c$, которое в некотором смысле имело бы смысл соединиться с причинностью? Тогда наш аргумент будет применяться к другому $v_{max}$ ...

Надеюсь, кто-то понимает мою проблему.

Ответы [ 2 ]

2 голосов
/

Если вы снова посмотрите на вывод преобразований Лоренца, вы увидите, что на самом деле вы используете инвариантную скорость с некоторым значением $c$. Предположение о том, что свет движется с этой скоростью, не является существенным, поскольку вы могли бы также заменить световые сигналы сигналами, движущимися с неизменной скоростью $c$, независимо от того, действительно ли свет движется со скоростью $c$ или нет. Кроме того, $c$ - максимальная скорость, также не используется в деривациях, однако во введении вы можете встретить такие утверждения. Но стоит заплатить за то, чтобы иметь хорошо читаемый физический текст, который не читается как очень сухой текст абстрактной математики, где все доказано настолько строго, насколько это возможно, с наименьшими возможными предположениями.

Итак, вывод состоит в том, что существует конус, определяемый скоростью $c$, которую мы называем световым конусом, внутри которого порядок событий является абсолютным. Тогда, кажется, понятие причинности вступает в противоречие с возможностью того, что порядок событий не является абсолютным, что препятствует распространению сигналов быстрее, чем $c$. Этот свет на самом деле движется точно в $c$, и что фраза «световой конус» является подходящей, не является необходимым допущением ни в одном из этих выводов. Вы можете показать, что все безмассовые частицы должны перемещаться в $c$, и наоборот, частицы, движущиеся в $c$, должны быть безмассовыми.

Теперь аргумент причинности может быть сделан более убедительным образом, как объяснил здесь в разделе о двустороннем примере. Хотя утверждение о том, что порядок причинно-следственных связей должен быть абсолютным, выглядит разумным, было бы странно, если бы это не было правдой, но если это не ведет к откровенному парадоксу, то делается предположение, которое само по себе не следует из теории относительность. Но, как показывает аргумент в статье, если предположить, что сигналы существуют быстрее, чем $c$, то это приводит к подлинному парадоксу.

0 голосов
/

Что, если было (гипотетически) что-то, что движется со скоростью больше чем c, что в некотором смысле имело бы смысл соединиться с причинностью?

Если бы это было так, просто замените c = 299792458 м / с с вашим новым номером и сохранить уже известные уравнения. Но поскольку все безмассовые частицы должны перемещаться с вакуумом с максимально возможной скоростью, а фотоны - безмассы, вероятность этого равна нулю.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...