〔物理常识探讨〕关于与光速有关的两个常用语 0 问题的提出 相对论指出:真空中的光速(确切地说,应为电磁波速) ,(接近) 每秒30万公里。有静止质量的物体(包括微观粒子),它们的极限---最大可能达到的速度V,恒小于光速c。在这个前提下,物理学上往往使用两个常用语:第一, “v<<c(物体速度V远远小于光速C”) ; 第二,“微观粒子速度V接近光速C” 。那么,怎么定义或界定这两个常用语呢?本文试图做些探讨。如有不当,请指正。 1 物体速度V远远小于光速C “物体速度V远远小于光速C”, 这一常用语或习惯用语,似乎没有严格定义。我个人是这样理解的: 1) 对宏观物体(有静止质量,有体积,人眼可见),所谓“物体速度V远远小于光速C”, 似应为V/C小于万分之五,即V〈150公里/秒。 目前地球人制造的宏观物体速度V,均小于150公里/秒。高速列车最高时速为550公里,即0.153公里/秒。超音速飞机最高速度约为音速的9.6倍(9.6马赫),大约3.3公里/秒。单级火箭前进的最大速度是4.5公里/秒,多级火箭的速度可达到第一宇宙速度7.9公里/秒(物体绕地球作圆周运动的速度)和第二宇宙速度11.2 公里/秒(摆脱地球引力束缚,飞离地球的速度)。 2) 对微观粒子,特别是带电粒子,所谓“其速度V远远小于光速C”, 似应为差一个数量级,V/C〈10%,即微观带电粒子速度V应小于3万公里/秒。 2带电粒子速度V接近光速C “微观带电粒子速度V接近光速” 这一常用语,似乎也没有严格定义。我个人是这样理解的:在V〈C的前提下,且V/C≥10%,在一个数量级范围内,就认为,v接近c了。假如,C≈30万公里/秒,那么,V小于30万公里/秒,且≥3万公里/秒,就认为,带电粒子速度V接近光速C了。 带电粒子速度V接近光速C后,还要分三个层次 1)V/C在10%---70%为牛顿力学层次;(1) V/C大于70%,称为相对论速度层次;(3)V/C≥90%,称为“很接近光速” 层次。 |