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スピードライトに近づくと、古典物理学の法則が崩壊するのはなぜですか?

古典物理学の法則、特にニュートンの力学は、特別な相対性の基本的な性質のために光の速度に近づくにつれて壊れます 。これが故障です:

1。光の速度の不変:

* 古典物理学: 速度が添加剤であると仮定します。動いている列車にボールを前に投げると、地面に対するボールの速度は、単に電車の速度と投げた速度です。

* 特別相対性理論: 真空中の光の速度は、動きに関係なく、すべてのオブザーバーにとって一定です。これは、99%の光の速度で懐中電灯を照らしていたとしても、懐中電灯から放出される光が速度ではなく光の速度で移動することを意味します。

2。時間の拡張と長さの収縮:

* 古典物理学: 時間と空間は絶対的であると仮定します。時間はすべての人にとって同じ速度で流れ、距離はすべての人にとって動きに関係なく同じです。

* 特別相対性理論: オブジェクトが光の速度に近づくと、定常観測者(時間の拡張)に対するオブジェクトの時間が遅くなります。 同様に、運動方向のオブジェクトの長さは収縮しているように見えます(長さの収縮)。これらの効果は、オブジェクトが光の速度に近づくにつれてますます顕著になります。

3。質量エネルギーの等価性:

* 古典物理学: 質量とエネルギーを別々のエンティティとして扱います。

* 特別相対性理論: 質量とエネルギーは同等です(E =MC²)。 オブジェクトが光の速度に近づくと、その運動エネルギーが増加し、このエネルギーはその質量に寄与します。 これは、オブジェクトの質量が実際に増加することを意味し、さらに加速することをさらに困難にします。

4。ニュートンメカニクスの内訳:

ニュートンメカニクスは、時間と空間が絶対的であり、速度が加算的であるという仮定に基づいています。 これらの仮定が相対論的な速度で失敗すると、ニュートンの力学は崩壊します。 特別な相対性理論は、高速で物理学の法則のより正確な説明を提供します。

要約:

古典的な物理学は、光の速度、時間拡張、長さの収縮、質量エネルギーの等価性の不変性など、特別な相対性理論の基本原理を説明していないため、光の速度に近い速度で失敗します。特別な相対性理論は、これらの効果を網羅する、より正確で完全な物理学の理論です。

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