依 照 相 對 論 ， 光 速 是 最 快 的 速 度 ， 如 果 一 個 圓 盤 的 圓 心 以 接 近 光 速 旋 轉 ， 那 麼 它 圓 周 的 旋 轉 速 度 會 不 會 比 光 速 快 ？ 為 什 麼 ？

提 問 者：Samuel (3.2.2001)

想 像 一 個 靜 止 的 圓 盤 ， 它 的 圓 周 跟 直 徑 的 比 例 是 p 。 假 若 這 個 圓 盤 在 旋 轉 的 話 ， 它 的 圓 周 對 靜 止 的 觀 測 者 而 言 會 顯 得 較 不 動 時 的 圓 周 短 小 ， 這 就 是 相 對 論 中 的「 空 間 收 縮 」(space contraction) 現 象 。 圓 盤 旋 轉 得 愈 快 ， 圓 周 縮 小 的 程 度 就 愈 大 ， 故 此 圓 周 上 的 切 線 速 度  (tangential speed) 受 限 制 而 不 會 超 越 光 速 。 換 句 話 說 ， 旋 轉 中 的 圓 盤 會 出 現 「 變 形 」， 圓 周 跟 直 徑 的 比 例 小 於 p ， 它 不 再 是 靜 止 時 的 平 坦 圓 盤 了 ！

鄭 啟 明 博 士   香 港 中 文 大 學 物 理 系 導 師 中 文 大 學 物 理 系 天 文 園 26.2.2001