>> HLK 자연과학 >  >> 물리학

위상 속도가 빛의 속도를 초과 할 수 있습니까?

예, 위상 속도는 빛의 속도를 초과 할 수 있습니다. 그러나 이것은 특수 상대성 이론의 원리를 위반하지 않으며, 이는 정보 나 에너지가 빛보다 더 빨리 이동할 수 없다고 명시합니다 .

이유는 다음과 같습니다.

* 위상 속도 파도의 일정한 단계 (예 :파의 크레스트)가 전파되는 속도입니다. 그것은 실제 에너지 나 정보의 실제 움직임을 반드시 나타내는 것은 아니라는 수학적 개념입니다.

* 그룹 속도 파도 패킷 (파도 그룹)의 전체 모양이 이동하는 속도입니다. 이것은 에너지와 정보의 실제 전파를 나타내는 속도입니다.

많은 상황에서 위상 속도는 그룹 속도보다 훨씬 높을 수 있으며 빛의 속도를 초과 할 수도 있습니다. . 이것은 다음과 같은 상황에서 일반적입니다.

* 분산 매체 : 분산 매체의 파도 (프리즘의 빛과 같은)는 주파수에 따라 다른 속도로 이동합니다. 그러한 경우, 그룹 속도가 그 아래에 남아 있어도 위상 속도는 빛의 속도보다 빠를 수 있습니다.

* 도파관 : 도파관에서, 위상 속도는 도파관의 경계와 파도의 상호 작용으로 인해 빛보다 빠를 수있다.

핵심 점은 위상 속도가 빛의 속도를 초과 할 수 있지만, 실제 에너지와 정보의 실제 흐름을 나타내는 그룹 속도는 항상 빛의 속도 아래로 유지된다는 것입니다. .

여기 간단한 비유가 있습니다 :

연속으로 서있는 사람들을 상상해보십시오. 각 사람은 손에 깃발이 있습니다. 깃발을 위아래로 흔들면 움직임의 물결 (위상 속도)은 선 아래로 매우 빠르게 이동할 수 있습니다. 그러나 각 사람의 실제 움직임 (그룹 속도)은 훨씬 느립니다.

마찬가지로, 파의 위상 속도는 매우 빠를 수 있지만, 파도에 의해 운반되는 에너지와 정보는 그룹 속도에서 여행하며, 이는 항상 빛의 속도 아래로 유지됩니다.

  1. 공기가 비어 있지 않은 이유는 무엇입니까?
  2. 가속도가 중력과 같은 경우. 물체의 무게는 얼마입니까?
  3. 스핀은 언제 평행하고 안티 파언트는 언제입니까?
  4. 풍선이 날아가고 방출되면 행동의 힘 반응이 작용하는 곳은 어디입니까?
  5. 100kg 무게가 떨어지면 2000 개의 뉴턴의 힘을 생산할 수 있습니까?
  6. 시뮬레이션은 전세계 온도의 비대칭 상승으로 인한 제트 스트림 waviness 증가를 보여줍니다.