一个物理问题(了解相对论的进).

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/10 18:14:57
如过有一根足够长的棍,插在高速旋转的天体上(如果按经典物理学计算,其端点已远远超过光速)这时会出现什么现象?
请描述一下,最好有计算式.
(不考虑棍的材质,是否能支持住引力...)
请高手指点.
谢啦!
如果答案满意有额外悬赏分.
我用棍假设本来只想把问题由(三维变为一维),简单一点。
我一开始考虑这个问题是关于中子心开始的。
中子星具有很大的旋转速度。
这个旋转速度产生的离心力可以帮助它和巨大的引力抗衡。
如果一颗旋转速度足够大的中子星,它可以在质量足够大时还不会瘫缩成黑动。
中子星是靠简并压支撑的,表层是由中子和简并中子(质子和电子简并成的)构成的,且各中子间几乎么没空隙,所以密度变化不是很大。
当更多的物质进入中子心,其质量将逐渐增大。
而大质量的中子星就会有更大的体积,就有可能表面速度大到(如果按经典物理学计算,已远远超过光速)的这个速度。
相对论里还有个缩距公式,那么空间会纽曲成什么样子?

这几天刚开学事情很多,一直没能上网.
我好好想了一下,前几天有点晕.
光速是不能被超过的.
我只是只考率了在高速情况下的钟慢效应,而忽略了缩距效应,才得出的超光速的想法.
那么一个高速旋转的天体其周围的时空纽曲是怎样的,请高手们回答一下?

有意思,不过我觉得应该是高速旋转的天体停下来
因为速度极大时,再加速需要极大的能量(速度大时质量会增大,这个你应该懂哈),也正因为这个,有质量的物体才不能达到光速,只有无质量的光(是波)才能达到光速,速度到一定大时,再加速需要的能量是无限大,这显然不可能,所以旋转的天体无法提供足够能量,那它就停下来了

这个很难讲,要用数学语言来描述,很复杂,我也没这个水平,反正速度越快扭曲越大,相信搂主也不是要搞正式研究吧

首先,棍子无法达到超光速(因杆端动质量无限增大,最终会减慢行星的自转速度) 楼主你差点把我蒙了。。。
但是棍子可以很接近光速 在运动过程中棍子端的动质量会很大(E=MC^2大家都知道)
就产生了以下3种情况 (我为了使模型简单些,把杆的质量全部集中于棍端,杆身没有质量)
一、杆端质量小于等于星球的情况下,杆端象卫星一样绕着行星运动(匀速圆周运动,杆身提供向心力)
二、当杆端质量大于行星且小于某值(不会算)的情况下,行星将和杆端形成双子星形式的运动,即两者有相同的公转轴,转动能量由行星提供。且杆端的质量越大,该公转轴离行星越远。
三、当杆端的质量远大于行星时(即上面提到的某值),行星将围绕杆端进行公转,杆身提供向心力。
以上~
楼主 再次感谢你提供的这个想法,虽然没有成功的超越光速,但是却给了我们很多灵感

关于补充里的问题,我觉得有必要讨论一下旋转产生的离心力是否足够防止中子星在不断增加质量的情况下不塌缩,还要讨论一下,如何产生如此高的离心力。这需要较深的计算,洒家木有那水平也木有那工具。。。。。怨。。。
感觉上是——中子星的旋转的角速度应是负加速状态,也就是说,中子星的旋转速度并不是越来越快,也不是保持某一速度不变,而是随质量的上升而越转越慢(大质量的物体需要更大的能量推动其旋转,而这些能量仅靠从外界吸收到的物质提供是不够的)。综上,一颗中子星无法具有超过光速的初速度的话,也就不可能在此后达到光速。
超光速情况下的空间模型很复杂,中子星的表面表现为逆因果运动(A在超过光速前一瞬间遇到了超过光速后一瞬间的A,而同一时间-空间是无法容纳具有相同能量与时间-空间位置的物质,一旦接触将发生湮灭,