光速不變真的是真理嗎?

時間 2021-05-14 11:33:56

1樓:郭群

光速不變是相對真理。光運動具有波粒二像性。做為波速時,任何觀測者測量同乙個光波速度是不變的,任意乙個觀測者瀏量任意多個光源發出的光波速不變。

這是波的特性決定的。作為粒子速度觀測時,符合粒子運動向量合成法測,大小方向均可變。參見

巜光速不變原理的實踐和理論及其相對性》

巜要以太還是不要以太,對天文現象的解釋意義非凡》

2樓:franklinzck

以地面為參考係我們採用乙個第三者角度來看(其實我們是跟地面上的小人在乙個參考係裡觀察),地面拿著光源的小人稱為A,勻速直線運動載具(速度為c(光速))裡拿著光源的小人稱為B,A往前射出光後10s的時候,B同載具憑空出現在A的位置往前運動,然後B就永遠在追逐A發出的光的光頭,雙方距離恆定10c,然後B上的小人發出一束光,我們看到這束光永遠也發不出來(光頭停留在光源處),因為載具的速度是光速,所以可以看成是與光並駕齊驅,所以光無法從光源發出。但是根據光速不變,這顯然是個悖論違反因果律,因為在載具內的B看來(以B為參考係),光仍然是發出了並且速度不變。那這時只能說一開始我們在相對載具靜止的參考係下觀察載具內的情況看到的是時間凝固的景象。

也就是說我們的認知裡時間流逝因先果後是乙個絕對正確的真理,而光在同一宇宙中,參考係不同看到的景象完全不一樣這是不可理解的,所以我們只能根據這條真理進行數學推導最後得出載具內時間膨脹了,載具內光源射出光的一瞬間,在地面參考係看來成為了永恆。光還是同乙個光,光速還是同乙個光速,變得不是光而是我們本身。速度這個概念就是空間除以時間,也就是表達時空之間的關係,因為光速不變,光的運動在宇宙中是絕對的,其他相對於光的運動都是相對的,所以我們一旦拿光這一不變的東西來衡量其他相對的東西,時間和空間就會發生一些不符合我們常識的變化,具體就要參照相對論。

3樓:楊昇山

有關光速不變的複雜現象

在人們談到光速不變時,就有六種不同的意思。

1,真空中光速不變,其實就是慣性的描述。

2,用波動理論來描述光的運動,光的速度只與媒介的物理性質有關,與光源的運動無關。

3,用粒子理論來描述光的運動,光子就如同槍**出來的子彈,與槍口相對靜止時測量子彈的就是相同的。

4,在相對靜止的所有光源中,發射出來的光子速度都是相同的。

5,測量者的運動不影響測量出來的光速。

6,在愛因斯坦的相對論中,光速是首先確定的,要求時間與長度的變化來保證光的速度不變。

上面是我蒐集到的描述光速不變的現象,其中就有互相矛盾的說法。(2和3)。現在人們常用5來敘述相對論中的光速不變。

其實前五種說法都是站在牛頓力學的立場上的說法,也就是使用首先確定了的時間基準與長度基準,只是測量者的位置不同。

解釋1.由於真空中物質稀少,光線在真空受到的作用力就小,它的速度保持原來發射的速度。這其實是牛頓力學中慣性的表示。

解釋2.波動理論波動理論描述波動現象,其實已經超越了兩個相互運動物體的研究範圍,因為加上了乙個媒介,就成了三個物體的相互運動的關係了。其中就可以有光源與媒介,光源與測量者,媒介與測量者,還會有測量者與光源與媒介都不相對靜止的情況。

解釋3.對於5.都卜勒頻移就是對這個說法的最大挑戰。

不要把太Sunny的速度與螢火蟲發射出的光的速度相同就認為是相對論的光速不變。

愛因斯坦是只求解釋運動現象,不求解釋的是不是正確。他使用【運動的物體會把他的時間延長】或者【運動物體會把他的行程縮短】的說法都是忽悠人的。而且在使用相對論效應公式時,這兩個說法並不是同時使用的,而是只能使用其中乙個,就是把座標間的資料變換公式作為同乙個參照系的資料拼湊公式使用了。

愛因斯坦吧管的速度定位基準,原則上沒有什麼不對,因為比較基準都是人們設定的。錯在使用經典力學中的光的速度數值,卻要去改變經典力學得到這個速度實用的比較基準。用他的思維,應該設定光速為1【斯坦】。

4樓:Youngler

光速不變是真理,但是是有條件的真理。這個條件是相對於慣性系以及它的測量系統,比如地心繫等星體質心系。如果是旋轉系,光速是可變的,比如地面系的光速就是 c +- v ,所以光纖陀螺儀能夠檢測到地球的自轉。

至於為什麼地心繫可以當做慣性系、地面系只能當做旋轉系?是因為光速的參考係是當地引力場,地球公轉能夠帶動自身的引力場,地球自轉不能帶動引力場。至於引力場是不是傳播光波的介質,不清楚

雖然地面系光速可變,確有回程光速相對於運動測量系統不變,比如運動雷射器雷射腔內的平均光速 = 頻率*波長,你說會算出不同的結果嗎?雷射器定義了時間單位秒,定義了長度公尺,也就是說,它同時也定義了乙個回程平均光速 c = 299792458 m/s 。後來,乾脆把這個平均光速定義為 c = 299792458 m/s ,再來定義時間單位秒和長度單位。

這種單位制下,回程光速就是定義為 c = 299792458 m/s ,朋友,聽懂了嗎?

5樓:陳雪明

光速不變是荒謬的!光是宇宙波,與聲波一樣在介質中傳播,在靜止介質中速度不變,聲音在空氣中傳播速度340公尺/秒,光在宇宙氣中傳播速度30萬公里/秒,光是一種介質傳播的波,與聲波沒有本質不同。

6樓:菠蘿5000

根據麥克斯韋方程,光在真空中的速度,等於它的波長乘以它的頻率。也就是30萬公里每秒。

麥克斯韋方程是不會錯的,關鍵看個人怎麼理解了。

對光速不變, 有個常用的謬誤解釋,就是認為即使我以30萬公里每秒追著光跑,光還是會以30萬公里每秒的速度離我遠去。這個肯定是錯誤的,因為不管我追著光跑也好,不追也好, 光的速度肯定不會因為我而改變。

個人覺得借用愛因斯坦的追光實驗最容易理解光速不變原理。 個人的理解如下:

假設我和一束光以同樣的速度C同時從A星去地球。光一年後到達地球,我當然也是一年後和光同時到達地球。所以按照大家常用的真實時間來說,我路上花的時間也是一年。

不管我跟光一起走,還是光自己走,光的速度都是C。光自身的速度不因是否有觀察者存在與否而改變,這叫光速恆定。但是,從我這個觀察者眼中看到的光速是有變化的,比如我靜止不動時,看到的光速是C。

當我以速度C跟光同行時,我眼中看到的光是靜止不動,速度為0。這樣對於我這個觀察者而言,我看到的光速卻是變化的。看起來好像違背了麥克斯韋方程,

所以我猜測愛因斯坦做了乙個假設來統一這個概念: 我看到的光速為0,只是因為我和該束光之間相對的時間為0。這個相對只是我和該束光之間的虛擬時間相對為零,不是A星和地球的真實時間。

這樣光速就不違背麥克斯韋方程,對於任何參考係都恆定為30萬公里每秒。 變的只是虛擬概念上的相對時間。

速度恆定和相對可應用於所有場景。比如以時速100公里勻速執行的火車,對車上或車下的觀察者它的速度都恆定為100。這是速度恆定。

但相對坐在車上的我,它的速度為0,因為我相對於火車的時間為0,這是相對。

7樓:

光速不變是實驗得出的結果,雖然這違揹人的直覺,但它是自然界邏輯簡單性原則的一種結果。我們可以在實驗結果的基礎上反過來解釋光速不變。

我們先了解一下相對論裡為什麼「速度越快時間越慢」。下面一步一步來進行解釋:

能量是什麼?能量是乙個間接觀察的物理量,被視為某乙個物理系統對其他的物理系統做功的能力。功被定義為力在物體沿力的方向發生位移的空間積累效應,並且等於力與在力的方向上通過的位移的乘積。

在地球上你將1千克的物體舉高2公尺和將2千克的物體舉高1公尺所做的功是一樣的。勢能變化△E=Fs

能量的乙個表示式是力和位移的乘積,力是質量和加速度的乘積,加速度又是速度變化量和時間的比值,而速度又是位移和時間的比值。F=ma a=△v/t v=s/t

假設一開始絕對能量和絕對速度為零,現在速度為v,則(主要用於概念上的理解):

E=(ms/t^2)s=m(s/t)^2

宇宙中光的速度保持不變(我們先假設光速不變這一實驗結果是正確的),任何物體相對於光都在做光速運動。

人們習慣站在自身的角度來評判其它事物的速度,當你不再將光速看成是一種速度時,你也就不難理解為什麼E=mc^2(質能關係式)。(前面提到E=m(s/t)^2)

s=vt,當速度不變(保持光速),距離變長,時間的數又是相同時,就會導致時間膨脹(時間變慢)。

另一方面,物體的質量引起空間彎曲,使得周圍物體產生加速度現象,表現出時間膨脹(時間變慢)。

在運動中,速度越快時間越慢;在引力場中時間越慢速度越快。這也許就像程度心理學中的程度和邏輯相互結合互相關聯那樣,運動和時間(時間是邏輯的量子化)不能分開表述,它們是相互結合互相關聯的。

下面我們來理解空間、時間和物質的關係:

空間和時間是物質運動的存在形式,沒有無物質的空間和時間,也沒有無空間和時間的物質。

速度和時間是相互結合互相關聯的。速度不變,時間變慢,體現物質的空間性。時間不變,速度變快,體現物質的時間性。

光速不變體現了物質的空間性,引力現象體現了物質的時間性。就像粒子的波粒二象性那樣,通過不同的觀察方式,你會發現物質有時體現波動性,有時體現粒子性。

我們分別從物質的各個方面來觀察。「速度不變,時間變慢,體現物質的空間性」,但如果時間慢到靜止,也就沒必要談速度。「時間不變,速度變快,體現物質的時間性」,當速度達到瞬移時,是否同樣無需談時間。

這些與程度和邏輯的相互結合相矛盾。

宇宙中程度和邏輯是相互結合互相關聯的,因為這更加符合自然界的邏輯簡單性原則。無論從量子力學中粒子的波粒二象性(粒子的速度和最終位置的結合),還是波粒二象性導致世界量子化(既需要有程度又需要有邏輯),又或者是廣義相對論中質量和空間度規的結合,似乎都符合程度和邏輯相互結合這一規律。

程度和邏輯的結合導致了宇宙中時間無法靜止(我彷彿聽到了心碎的聲音),物質無法瞬移。

也許你會有疑問,為什麼光速不變現象和引力現象看到的都是速度變快呢。那是由於人自身作為時間性(粒子性)的存在來觀察周圍事物,看到的結果都是時間不變,速度變快。(無論是運動速度還是衰老速度,都是間接的去觀察時間變化)。

同時不難發現,引力現象是物質時間性的產物。

或許你對「光速不變體現了物質的空間性」依然不太理解,不妨再來看一下:宇宙中程度和邏輯是相互結合互相關聯的,粒子的波粒二象性導致了世界量子化(既需要有程度又需要有邏輯),光速不變代表了微觀粒子的大小在任何時刻都是不變的,因而光速不變是有利於宇宙和平的(啊,錯了,是有利於宇宙穩定)。

最後,那麼是如何實現在運動中速度不變距離變長(光速不變)這一直覺矛盾的?

宇宙中程度和邏輯是相互結合互相關聯的。1.速度和時間是相互結合互相關聯的,它們不能分開表述。

2.同樣的,空間和時間是物質運動的存在形式,沒有無物質的空間和時間,也沒有無空間和時間的物質。3.

對於物質來說,光速不變是通過「速度不變,時間變慢」這一面來實現的。之所以認為光速不變違揹人的直覺,是由於我們習慣性認為時空是平坦的,而實際上「同時」是相對的。

純粹速度和速度的對比(不牽扯到粒子性),就出現了速度不變(光速不變);純粹粒子和粒子的對比(時間性的對比),就出現了引力現象(空間度規的變化)。

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