光是什么之五 （续8楼）

从前四部份讲过的内容，我们已经了解了场速。

场的速度对我们研究运动有什么贡献呢？

我偿看一个最简单的例子：假如一个人在推车，假设车除了受人的推力外不受任何磨擦力。那么随着人失车，车的速度就会增大。但是车的速度最快能有多快呢？显然，车的最快速度受人推车的速度限制，如果车的速度比人推它的速度还快，人就不可能追得上它，车没有了动力也就不会再有加速度。

假如推车的力不是人给的，而是电场给的，那么也很显然，电场的速度是恒定的，因此车的速度不可能会超过电场的速度。假如车的速度比电场的速度还快，那么电场就追不上车了，因此，车的速度不可能超过电场。

我们把这种规律形成的理论用可见的水作一个试验，假设水的流速是v水，物体在水中静止时受到的冲力是F静，物体相对水的速度是v物，那么在物体受冲力作用有了速度后，相对水的速度变慢了。

我们设计一个水池，在中央放一个由电动机带动的旋转轴，上面安装好一些测力的设备，改变转速看看不同转速（测力器相对水运动的速度）测量到的力的大小。以转速最大的力时为标准水流速度进行统计，速度降低时看作物体相对水的速度变慢。我们发现，受力大小与速度的变化符合这样一个关系式：

F＝F静√(1－v物²/v水²)

这个公式看上去好像很眼熟，因为它竟然与相对论中的洛伦兹变换中时间的关系式相同，看来这个关系式是自然界的一个非常普遍的规律。

从公式可以看出来，当物体静止时受到水的冲力最大，就是F静。只要物体沿冲刷力的方向有速度，力就会减小。

当物体的速度与水流的速度相同时，物体受到的冲刷力就是0了，因为相对水是静止的。

把水换成场，水流的速度就是场速，电荷在场中受场的作用力就相当于水对物体的冲刷力。这样公式就可以写成：

F＝F静√(1－v²/c²)，其中的v表示电荷沿电场力方向的速度。当电荷沿力的方向的加速度产生速度时，随着速度的增加，电荷受的力就会下降。当电荷的速度与电场的速度相同时，电场对电荷就没有作用力了。

把上面的公式两边除以质量就是加速度，F/m＝F静/m√(1－v²/c²)，显然两个公式是等价的。但是我们现在来想一想，我们能跟着电荷的运动一起运动着测量电荷所受的力吗？显然不能，因为假如我们跟着电荷一起运动着测量，观测到的现象是电荷是静止，加速度为0，电荷受的力始终是0，没有任何意义。因此我们只能是在静止的状态下测量电荷的运动。这导致了我们的观测结果中自动的把我们与电荷一起运动的影响抵消了。比如我们的实验设备随着地面的运动。也就是说我们观测到的电场力就是在我们本身有一定的速度的前提下的观测结果。这说明我们改变惯性系不会影响结论。

我们无法测量运动着的电荷所受的力，那我们就只能观测到静止的电荷受的力，也就是固定的电场强度。

把上面的公式再变换一下把F改写成F静，而把m改成动态与静止之分：那就成了F静/m＝(F静/m静)√(1－v²/c²)，再变换一下就得到m＝m静/√(1－v²/c²)，这个公式显示，因为我们无法跟着运动的电荷测量动太下的受力，导致我们在观测结果上测量到的电荷质量随速度变大。

显然当电荷的速度接近光速时，电荷的质量就会接近无限大，相对不变的电场力而言，电荷的加速度也就接近0了。因此，物体在电场力的作用下能达到的最高速度就是场速c。

我们知道物体之间的分子或原子就是在电场力的平衡下保持着相对的固定位置而形成的固体。当物体受力的作用时，受力点上的分子或原子就会产生位移趋势，这一趋势通过电场力的传递，传递到构成物体的全部分子或原子的。

当物体受力沿力的方向运动时，分子间的相互作用力也会因速度的原因而下降，因为电场在空间的速度是恒定的。

假如物体能达到光速，则在光速下的物体，沿运动方向上不存在力的作用，分子间也没有作用力。假如有人在这样的速度下运动，人不能向前或向后伸手伸腿，不能转身，不能向前后移动，因为不存在前后的力。如果遇到障碍物，因为不存在前后方向的作用力，物体也一样不会受到任何力的作用，不会产生任何撞击事件。

以光速运动的物体对任何物体都不会产生作用力。在这种情况下，冲量定理失效了。而反过来相对的说，因为物体的质量为无穷大，因此与任何固定质量的物体相撞时，自然感觉爱到的冲力都是0。

事实上，虽然量子理论中的结论光是有压力的，但是实际的任何手段和方法进行的测量都没有发现光有压力。