大家好，今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題，就是關(guān)于機械原理的合成速度的問題，于是小編就整理了1個相關(guān)介紹機械原理的合成速度的解答，讓我們一起看看吧。
物體運動的速度不能超過光速，這個結(jié)論是怎么得出來的呢？
相對論應(yīng)該是小愛同學(xué)根據(jù)大量光學(xué)相關(guān)實驗觀察測量結(jié)果和分析推理，用***設(shè)法反推理變換出來的甚至推理出著名的質(zhì)能方程關(guān)系式表白一點小小的質(zhì)量就能暴發(fā)出強大無比的能量。而大量實驗包括現(xiàn)代科學(xué)應(yīng)用也已驗證和證實了相對論與質(zhì)能方程其正確性，起碼在人類現(xiàn)在有限的科學(xué)認識規(guī)律下是正確的，而且比牛頓定侓還要正確的嚴謹?shù)目茖W(xué)。
這樣說吧，你把光速當成一個名詞然后用“邊界”替代。那就好理解了。光速不是物質(zhì)的速度，而是一個空間結(jié)構(gòu)常數(shù)。它實際上是由空間的電磁常數(shù)決定的。和速度本身沒有太大關(guān)系。由于電磁常數(shù)決定了電磁波（光）在四維時空的變換速度所以叫光速。在四維時空物質(zhì)被加速運動的速度不能超越光速，就是因為光速是這個時空的邊界。邊界線就是光速。在邊界線上只能有類光物質(zhì)（0質(zhì)量物質(zhì)存在）而在邊界線的另一邊只能有虛質(zhì)量的物質(zhì)存在。虛質(zhì)量和我們世界正交所以也無所謂速度超不超光速。而正質(zhì)量物質(zhì)只能在邊界線的這邊并且不能到達邊界線（光速）。
物體運動的速度不能超過光速，這個結(jié)論是怎么得出來的呢？
這個問題比較專業(yè)一點點，不過總結(jié)來講，因為洛倫茲變換。而洛倫茲變換就是很專業(yè)的術(shù)語了，牽扯到了包括群論在內(nèi)的數(shù)學(xué)。
洛倫茲變換是狹義相對論中兩個作相對勻速運動的慣性參考系之間的坐標變換。
接下來就為大家用專業(yè)角度解釋兩者的關(guān)系。由麥克斯韋方程組（偏微分方程）可以得到波動方程（電磁波），由波動方程可以得解光速并非變量。這是狹義相對論的伏筆。
而限定光速極限且常量，是由質(zhì)能關(guān)系和質(zhì)速關(guān)系得到的。如果靜質(zhì)量不為零的物體以光速c運動，則它的能量無限大，也就是說，把這樣的物體加速到光速需要做的功為無窮大，但這是不可能的。因此，通常物體的速度只能接近而不可能達到真空光速，即光速c是物質(zhì)的極限速度。
我們再來看看超光速的情況，按照狹義相對論，靜質(zhì)量為正實數(shù)的通常物質(zhì)其運動速度一定小于光速c，這類物質(zhì)稱為亞光速物質(zhì)（或亞光速粒子），它們的全體稱為亞光速世界。狹義相對論也允許超光速世界的存在，其中所有物質(zhì)的速度都超過光速c，這類物質(zhì)（或粒子）稱為快子，其靜質(zhì)量是虛數(shù)（其平方小于零）。物理學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計過許多實驗，但都沒有發(fā)現(xiàn)快子的蹤跡。如果在亞光速世界里能夠出現(xiàn)快子，就會有違反因果律的現(xiàn)象發(fā)生：考慮在某一給定慣性系中的第一點發(fā)生了第一個物理***，同時有一個超光速信號把這個信息傳送到第二點而觸發(fā)了第二個***，我們說這兩個***具有因果聯(lián)系且滿足因果律：“原因”（第一個***）在“結(jié)果”（第二個***）之前發(fā)生。但按照洛倫茲變換，總能找到另外一些慣性系，在這些慣性系中“結(jié)果”（第二個***）是在“原因”（第一個***）之前出現(xiàn)的。因此，在狹義相對論中因果律排除了超光速信號的存在。
簡單來說，物體的運動速度不能超過光速是光速不變原理的一個推論。英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)出電磁場方程組之后發(fā)現(xiàn)，光在真空中的傳播速度（用c表示）只與真空介電常數(shù)和真空磁導(dǎo)率有關(guān)，而這兩個參數(shù)都是常數(shù)，這就意味著真空中的光速是一個常數(shù)，與觀察者所在的慣性參照系無關(guān)。這種現(xiàn)象有悖于常識，如果甲以速度v相對于地面運動，并且手上拿著一只手電筒向前發(fā)射出一束光，那么，甲測得這束光的速度顯然為c，靜止在地面上的乙測得這束光的速度為光速加上甲的運動速度，即c+v。然而，根據(jù)麥克斯韋的推導(dǎo)結(jié)果，不管是甲還是乙，他們測得手電筒發(fā)出的光的速度仍然為光速c。此后，美國物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷通過精密的光干涉實驗發(fā)現(xiàn)，朝向地球公轉(zhuǎn)方向運動的光與垂直于該方向運動的光具有相同的速度，這是首次通過實驗證實了光速在不同的慣性參照系中保持一致。于是，愛因斯坦基于光速不變原理以及相對性原理創(chuàng)立了狹義相對論，并且導(dǎo)出了洛倫茲變換，由此得到了一些重要的推論，其中包括質(zhì)速關(guān)系：
其中m是物體的相對論質(zhì)量（又稱運動質(zhì)量），m0為相對靜止質(zhì)量，v為相對速度。
可以看到，只要物體具有靜質(zhì)量，隨著運動速度的增加，相對論質(zhì)量將會隨之增大。尤其是當速度趨于光速時，相對論質(zhì)量則會趨于無窮，所以擁有靜質(zhì)量的物體不可能加速到光速。而對于沒有靜質(zhì)量的物體，比如光子和膠子，它們只能以光速運動。因此，無論什么物體，其運動速度都不會大于光速。
此外，在狹義相對論中，速度的合成法則如下：
到此，以上就是小編對于機械原理的合成速度的問題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于機械原理的合成速度的1點解答對大家有用。
