為什麼真空中的光速是所能達到的最高速度而不是其他的什麼速度?

時間 2021-06-06 21:12:45

1樓:艾迪豬

這個問題是問光傳播需要介質嗎?還是問有沒有超越光速的速度?如果第乙個問題跟聲波不同光傳播不需要介質, 所以跟聲波在空氣中水中傳播速度不一樣不同。

如果第二個問題,光速是宇宙中起碼我們所在的維度的最快速度個人以為時間的概念就是光帶給我們的有方向且不可逆速度這個概念更是與時間有關,你如果要超光速星際旅行,那你沒出發就已經回來了。

2樓:Terry

1,洛侖茲變換公式裡是有光速為最大的屬性的。

2,質速關係

除去光是沒有物質能夠達到光速的,因為能量幾何增加,質量也幾何增加。

3,物理意義即是,如果可以超光速則狹義相對論是錯誤,進而廣義相對論也是錯誤的,那麼我們目前的宇宙則不存在,光速最快,這就是我們的宇宙。

3樓:寨森Lambda-CDM

實際上狹義相對論對於資訊傳遞的最高速度並不依賴於光的物理性質,最重要的是粒子的定域性。粒子間的影響作用不能以任意快的速度傳遞,而作用速度的最高上限必須是在所有參考係一樣的速度。我們形式地記這個速度是c。

接下來你會看到,光速v恰好就是c。

為什麼那麼恰好呢?

從實驗上,麥可遜–莫雷實驗已經證明了光速滿足這個性質。

從理論上,光子的靜質量為0。(關於光子的靜質量為0,有很多實驗佐證,其中庫侖定律的精確成立就嚴格依賴於這個結論)。之前已記相對論允許的最高速度是c,光速是v,根據狹義相對論的能量–動量關係,

E^2=(mc^2)^2+(pc)^2①

E=pc^2/v②

其中m是光子的靜質量。由於它為0,故①式等號右端第一項為0,因而E=pc③

③式再聯立②式E=pc^2/v就得到

v=c因此,我們便得到:光速就是最高速度,或不如說:靜質量為0的粒子傳遞速度是最高速度。而諸如電子之類是有靜質量的,自然就達不到最高速度了。

參考資料:維基百科

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