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假如一个以光速飞行的飞行器,在前面打开探照灯。那么探照灯发出的光是否是两倍光速?

当想到这个话题,虽然简单,但是很有想法!

我能够想到有这些回答!光不能作为参照系,速度也无法叠加。具体的各种解释可以找到到,这不是关键。其实问这个问题的人其实应该是知道答案,但就是无法理解,这才是问题的关键。我现在就来解释一下这个关键。当一个人用已知经验去做思考上的外延,也就产生了意识加工。历来所有的思想、认知都是这么来的。但很多原始的思想或者后来不可靠的认知,关键就在这个意识加工上出现问题。

建立可靠的意识加工模式才是可靠认知的关键。人类可靠的认知理论、认知体系其实都是通过“观念+经验”这样顺序的方式建立起来的,这个两者形成一个整体,而整体的前面还可以再任意前置叠加思想,而不可靠的认知体系往往是将这个顺序截断或者反序。先说截断,如将“观念+经验”截断,取其中观念的内容当作独立的体系,就会有宗教观(观念当作真实存在)、哲学本体论(本体概念当作真实存在)、科学概念(科学概念当作真实存在),把观念、概念当作真实存在,是很多不可靠体系的关键。因为无论怎样复杂,这些都可以归类与人类意识中的“可结构化意识”类,是符号逻辑系统。符号逻辑的关键不是符号,也不是符号和意识抽象的对应,而是基础的逻辑规则。

当然人类还有“不可结构化意识”,这些我也有说明,这里不重复。再说反序,也就是“观念+经验”变成“经验+观念”,这或许就是形而上学吧,中国的太极、阴阳等概念或许就是这么来的。本来是可靠的经验,变成观念,成为了不可靠的思想,却还拿来指导经验操作。如中医本来是很好的系统化经验体系,但是加上了阴阳五行观念,用这种观念指导经验,就会出现不可靠的认知体系。

所有可靠的体系都是这样一个顺序,数学理论、可靠的认知学理论,近现代科学理论都是这样建立的:对于数学理论,无论是“可见的数学”还是极其抽象的数学理论,就是先建立某种观念,这个过程是任意的,无所谓的,可以说人人都可以建立起自己的观念,在这个观念下产生概念,概念是发明的过程。然后才是关键的下一步:用经验(即方法和逻辑)来构建概念之间的关联,这个属于发现的过程,所以很多数学家到这一步就会欢呼。对于科学理论,是群体性感应信息的意识工具化。科学理论的建立,仍然是先建立观念,然后在这个观念上定义概念。下一步,将概念用已经证明的数学工具整合起来。

这里,数学工具已经通过逻辑上的检验,因为基础逻辑规则是经验的,所以整个工具是经验的;另一方面,将已知的感应信息(或者经验认知)在数学工具中找到对应部分,所以整个数学加工也是对经验的加工。这样科学理论其实就是对经验做经过经验检验的意识加工。这样的结果是可靠的,当然仍需要可证伪、再重复检验。

根据爱因斯坦相对论的假设之一就是光速不变原理来看,即使以光速飞行的飞行器上发出的光在静止的人看来仍是光速。正如欧式几何的诸多公理一样,如两点确定一条直线,这个无需证明,且基于这些公理我们构建了传统的欧式几何理论体系,并且服务于我们的日常生活,能解决我们遇到的问题。从这个角度来看,我们认为欧式几何是正确的。但是我们后来又提出了非欧式几何,否定了欧式几何公理正确的前提,从这个角度来看,欧式几何又应该是错误的(仿佛出现了矛盾)。所以说任何理论都不是完美的,我们只能无限接近真理,但是也许永远无法找到真理。所谓“”够用”就是正确的理论。 同样的,相对论的两个假设为出发点建立的相对论体系,从目前人类的认识(如受限于我们观察的手段,能力,范围,观察尺度等等)的程度来看,它的体系能满足于人类的研究,生活,生产等的需要,我们就认为他就是正确的。

当然随着人类的发展,如当我们达到星际穿越的程度,也许这套理论就是错误,或者说是更深理论的一种近似而已。所以说就相对论本身来说,光速不变的假设本身可能隐藏着该理论继续发展的可能,未来新的理论也许会否定光速不变的前提,即意味着人类认识的一种突破和发展;从哲学的角度来看,这种不断突破使得我们能够无限接近真理,也说明任何理论都不完美,需要人类去突破(即人要有怀疑否定的精神该因于此吧),推动人类认识不断深入。当然,我们也不能否认这些旧理论,正是这些理论见证人类的进步,新理论源自旧理论,需要扬弃。

具体到这个问答,题主的意思是到底是光速不变原理对还是速度合成原理对的疑问。我个人认为光速不变对,速度合成原理是低速,宏观下的认识理论。在以远低光速的物体运动来看是正确的。当物体接近光速时,也许就有问题。也许能够调和这两个理论的新理论就是新的发现吧。目前来看人类既达不到光速飞行(数量级上的接近都不可能),也不能利用这种方式寻找可能静止的光子。只能理论推算一下而已。

这个问题如果按相对论的解释,就是无论是在飞船上看,还是在飞船以外看光的速度还是没有变化依然是每秒三十万公里的速度。但是这样就存在一个问题,如果说光速不变,那么在飞船上看光应该是和我们平时看到的现象一样,光可以发射出去照亮前方,但处于飞船以外的人看,光就不应该能从光速的飞船上发射出去,否则光必然要比飞船快才能做到。这一点无论怎么了解相对论的人也无法解释清楚,但是很多人却坚信光速不变而且是不可超越的,而且总是不能用证据证明这样的说法不仅不符合逻辑也不符合实际。

主要原因还是虽然只是区区的每秒三十万公里的速度对于地球人来说还是遥不可及的,所以无法用事实说话否定这个错误的理论,或许只有把希望寄托在外星人的的身上,才能解开这个困扰了大多数人的谜团。其实现在已经发现很多超光速现象存在了,比如宇宙超光速膨胀、量子超光速纠缠现象、以及中微子超光速的存在,但是总是被以各种说法否定。其实我始终觉得光速远远超过现在定义的速度,只是我觉得是人为故意隐瞒真相,其目的就是继续利用相对论维护如今的天体物理的理论界一直没有什么新的建树和更好的理论的尴尬局面,也是利益因素的结果。所以在未来很长的时间里都很难得到符合人们正常逻辑思维的结果。

当然这种解释也能够理解!不是两倍光速,还是正常的光速,假设飞行器和光速速度一样,那么,飞行器前面的探照灯所激发出的光子波的传播速度不变。以单个通体发光的发光器为例,把这个发光器前进方向的光比作水面上快速前进的船的前方水波,这就好理解了!

按照人类目前的研究认为,光子没有质量,那么按道理光子就没有加速度,也没有惯性。不管在哪里发出的光,相对发光时所处的绝对位置,光子的速度都是一倍光速。我们说探照灯发出的光,是什么速度,这个要看这些光子的参照对象是什么。如果参照光速飞行的飞行器,跟飞船飞行方向的光子是相对静止的。如果参照发光那一瞬间飞船所处的位置,且设定那个位置是静止的,位移除于时间,它们就是一倍光速在运动。同理,如果光速飞行飞船的尾部探照灯发出的光,这些光子的以光速向飞船相反方向运动,那么他们跟飞船的相对运动速度才是2倍光速。

大家想到什么更好的回答,也可以一起来讨论!

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