光速變化的本質,光速不變的本質是什麼?是光速每秒30萬公里不變嗎?為什麼靈遁者書中不這樣論?

2023-02-20 09:45:22 字數 5754 閱讀 1115

1樓:匿名使用者

光在介質中看上去速度比在真空中小,只是一個表觀現象。其原因在於,介質另一側感受到的電磁場,是光源和介質中受激場的疊加。疊加的結果看上去就像是光速在介質中變慢了。

但其實光速還是c,比如你晃一下源,訊號還是以c傳播開,到達介質另一側的物體。

事實上,折射率是可以小於1的,也就是光在這種介質中的相速度比c更快,但這並不意味著可以超過光速,這只是一種表觀速度,並不能用來傳播資訊。

詳細的討論,可參見 《費曼物理學講義》第一卷第31章光只是沒有「靜質量」,而不是沒有質量,這點要區分清楚。

光(電磁波)是有質量的,質量密度為ε0e×b(0為ε的下標,真空介電常數)

詳細的討論,可參加 《費曼物理學講義》第二卷第27章參考資料:費曼物理學講義

2樓:匿名使用者

個人覺得相對論中的c是不應該用來單純表示光速的,相對論的c應該是物理學中的一個固定常量,就象普朗克常數一樣。光速的具體值還是應該用v來表示。在具體運用中應該是光速的v=c常數=299792.

458km/s

時間和空間的變化在現實宇宙中是有一定規律的,脫離現實宇宙來談時空肯定和宇宙的具體形態對不上號。個人覺得影響時空發生變化的另一個因素就是溫度。時間溫度的雙重影響是造成宇宙運動,物質變化的本質原因。

3樓:匿名使用者

波的傳播速度應介質的不同而不同

4樓:

在接著樓上說個你更不能理解的事,物質還可能有負折射率。呵呵,不信查檢視。

光速不變的本質是什麼?是光速每秒30萬公里不變嗎?為什麼靈遁者書中不這樣論?

5樓:匿名使用者

題主可以這麼類比思考:

光是一種電磁波,類似聲音。

有沒有發現,你發出的聲音和別人發出的聲音,雖然調調不一樣,但是在空氣中都是一個速度?

即使,你拼命的奔跑,你依然發現聲音的速度跟前面沒跑一樣?

雖說聲音是機械波,需要介質,而光是電磁波,不需要介質傳播,但是它們都存在空間變換。

即:聲音的速度屬於經典物理問題,滿足伽利略變換。光速屬於相對論問題,滿足洛倫茲變換。伽利略變換是洛倫茲變換的特殊形式。

光速不變是什麼原因,是自然本質,還是巧合呢?

6樓:職場高達

‍準確的說光速是可以改變的,光速也是可以控制的,在不同的媒介中,光的傳播速度是不同的。光速不變說的是,在不同的參照物情況下光的速度都不會發生變化。這是自然的本質。

這應該從現代科學之父伽利略開始。伽利略早就發現了伽利略的相對論原理。一般來說,物體的靜止和運動都是相對於某一物質的,這就意味著首先要選擇參照系。

後來,伽利略又提出了伽利略變換,這是一種慣性系統的座標變換方法。

牛頓的經典力學是符合伽利略變換的,但牛頓的力學理論並沒有研究當時物質高速運動的狀態,也就是說,牛頓認為所有物體的速度都符合伽利略變換。為了證明麥克斯韋方程中的錯誤,當年的物理學家花了很多時間試圖找出麥克斯韋的錯誤,但這些實驗並沒有發現麥克斯韋的錯誤,而是證明了麥克斯韋方程是非常正確的理論。

2023年,荷蘭物理學家洛倫茲放棄伽利略變換,通過他天才的數學天賦創造了洛倫茲變換2023年,愛因斯坦的狹義相對論出版了。狹義相對論是一種公理化的理論

狹義相對論包括兩個公理。一是相對性原則。這裡的相對性原理不同於伽利略的相對性原理。

這意味著在所有慣性系統中,自然法則都是一樣的。二是光速恆定的原理。可以說,愛因斯坦相信光速不變的原理是完全正確的。

7樓:董公子財經

自然的本質來的,與巧合無關的,多讀書才能明事理。

8樓:職場小曦

這和波粒二象性有關,這是它本質上擁有的。

9樓:職場瑾汐

是屬於自然本質吧,因此光的速度一直被認為是無窮大的。

10樓:這名字好記哦

光是由一份一份的光子連續的構成的,並且他們的能量是一定的,所以說光速是不變的。

11樓:高中陳老師

當然是因為自然的本質,根本不是巧合的原因。

12樓:化作一溪雪

個人覺得這個是自然現象,根本不存在巧合,光速是可以改變的,也是可以控制的不同的時候會有不同的改變

13樓:夙離殤

我覺得這是一個自然本質現象,由於光子的慣性是唯一的,致使光子在電能、磁能能量之間的轉換是唯一的,所以光速不變。

14樓:肖兔兔的大堅果

這還是要選定參照物,參照物不同,你可能覺得光是會改變的。

光速到底為什麼不變?

15樓:my豐頭

1、所謂「光速不變」,它是指對於任何參考系而言,真空中的光速是不變的。

2、這種說法的起因是,牛頓時代的速度疊加原理告訴我們:假設一輛火車速度為v1,車上人走的速度為v2,那麼人相對地面的速度就是v=v1+v2。於是有人提出,在飛行的火箭上射出一束光,那麼這束光的速度就能超越光速了。

3、但是愛因斯坦考慮了時間和空間的相對性後,根據洛倫茨變換推出相對論下的速度疊加公式為:v=(v1+v2)/(1+v1v2/c^2),通過上式可以看出,不管參考系以什麼速度運動(當然參考系的速度不能大於光速,這違背相對論),光的速度還是c,不變。假設火箭的速度是0.

6倍光速(即0.6c),火箭射出的光束速度是c,代入上式,速度疊加後光束的速度還是c。

這就是為什麼光速不變。

4、你說的空中、水中、玻璃中光速改變,那就涉及到另外一個問題了。光在真空中速度最快,為什麼在介質中速度降低?因為光是電磁波,它是由相互振盪的電場和磁場構成,電磁波在真空中無任何影響下,速度最快。

但電磁波在介質中時,受到介質的介電常數和磁導率的影響,電場和磁場振盪頻率會發生變化,因此光的速度就相應發生變化。

電磁波在介質中的傳播速度公式為v=1/(√εμ)。

16樓:匿名使用者

原本光速不止這個速度,因為數次宇宙級的降維打擊 我先跑了

17樓:想做饕餮怕肥

光速不變指的是真空中光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變,不是說不同介質中光速不變。

18樓:匿名使用者

右轉物理吧…我覺得這種水貼為何不永封

光速為什麼是不變的

19樓:物理機制探索者

對光速的理解不能用理解質點速度的方法去理解。

所謂光速不變講的是測量一束光線從光源發出後到達觀察者的這段「時間」不會因為光源或觀察者的運動狀態而改變的這種現象。但如果同樣的現象發生在丟擲去的球與接球的人之間的話,那麼從球被丟擲去到接球的人接到球這段「時間」就會隨著拋球的人或接球的人的運動狀態而改變。總之,在實際測量速度過程中,實際測量到的都是時間,而不是速度。

速度是由時間和距離計算出來的。因為在光傳播過程中這個時間不會因為光源或觀察者的運動而發生變化,因此把它叫做光速不變。

其實,把這種」時間的不變「叫做」光速不變「是不正確的。很容易產生誤解。也因此而讓人很難理解。

這種」時間的不變「實際上正是因為」光速的變化「才得以實現的。例如當光源向著觀察者運動時,光速(實際速度)相應減慢,當光源背離觀察者運動時,光速(實際速速)相應加快。因為有這樣的調節機制,因此無論光源運動與否,光到達觀察者所用的時間都是一樣的。

類似的現象在聲音傳播中也一樣。唯一不同的是,當觀察者運動的時候光與聲音不同。這也是最讓人不解的地方。

光和聲音一樣都是波。而波的傳播速度完全由介質決定,與波源的運動狀態無關。

為什麼當觀察者運動的時候聲音的測量到的傳播時間會隨著變化,而光的傳播時間卻不變呢?這與介質有關。聲音的傳播介質是空氣。

至於光在」真空「中的傳播介質,根據最新發現是一種叫做」質量場「的物質場(可在網上搜到)。光源的運動與觀察者的運動都可以產生同樣的質量場變化效果。因此,無論是光源運動還是觀察者運動,最後觀察到的光傳播時間都是不變的。

另外,引力紅移,引力透鏡和光線彎折等自然現象也都是因為作為光傳播介質的質量場密度的分佈特徵造成的。這些現象的產生都是光的實際速度發生了變化的結果。

很遺憾,邁克耳孫-莫雷實驗沒有比較地球垂直方向上的光速。而事實上在地球的垂直方向上是有光速變化的,因此可以觀察到引力紅移現象。

所以,1)理解了」波速「與」質點速度「之間的本質不同、2)理解了所謂的」光速不變「實際上應該是」時間不變「、3)理解了作為光傳播介質的質量場的調節作用這三點之後,就不難理解」光速為什麼是不變的「了。也就不難理解實際光速其實是可以變化的。

以上這些內容並非來自教科書。僅供參考。

20樓:匿名使用者

我最近才想到的,就是聯動的速度-一種改變對他周圍的聯絡產生改變,這種速度就是極限速度=光速。光的傳播就是以這種無限聯動的方式傳播。其實就是波的傳播。

光基於空間最本質的狀態收到的阻力最小——真空光速最快。

21樓:種花家的國防兔

相對論是假設光速是不變的 建立在此基礎上 生活經驗表明這是正確的

22樓:匿名使用者

愛因斯坦說它不變就是不變,這是相對論的前提與基本

如果變了,相對論也就錯了,物理學將被全面改寫

誰能解釋光速不變的本質原因

23樓:匿名使用者

一個感性的猜想:光是物質的一種激發態,物質激發變為光子,光子的特性就是用很短的時間將自己的速度達到極限(設為c)。如果相對慣性系(相對速度為0),光源的速度為v,那麼光子將在很短的時間內把速度激發到c-v,再加上光源的速度v本身,就是c。

如果光是逆著光源的方向傳播,那麼光子將在很短的時間內把速度激發到 -(c+v),再加上光源本身的速度v,就是v-(c+v)= -c,還是恆定不變。這裡,有一個瞬間,光的速度是大於恆值c的,只不過這個瞬間很小,不容易**捉到。

這就很好的解釋了,在相對靜止的地面上的一束光的速度,跟在高速行駛的列車上的一束光的速度相同的疑問了。

有學問的人,可以試著去證明這個猜想,以及這個猜想背後的邏輯。

24樓:朝陽追夢人

光速不變一是指光速與光源的運動速度無關,無論光源速度是多少,光速都是299792458米每秒。二是指光速與觀察者的運動速度無關,無論觀察者的速度是多少,光速都是299792458米每秒。為什麼會這樣?

因為光不同於普通物體,光是電磁波,不同於普通物體,沒有質量,沒有慣性,速度不會疊加,無論光源運動速度是多少,其傳播速度都不會變化。普通物體的運動需要用瞬時速度來描述,而光不能用瞬時速度來描述!光速只能用一定時間內傳播的距離來描述其速度。

所以,無論觀察者速度是多少,都不會影響光在一定時間內所傳播的距離。所以,光速與觀察者所在參考系無關!手機不好用,只能說這麼多了!

25樓:科幻老怪

不僅光速不變,同時水波速度不變,聲波速度不變,即傳播速度不變。而運動速度隨著人的能力提升,變得越來越隨心所欲,也就是運動速度是可變的。這說明傳播速度和運動速度存在本質的不同。

傳播速度不可變,是因為傳播速度取決於兩種力,或者說取決於兩種能量的轉換速度,而轉換速度取決於慣性。由於光子的慣性是唯一的,致使光子在電能、磁能能量之間的轉換是唯一的,所以光速不變。同樣水的慣性唯一,致使水在動能、勢能能量之間的轉換是唯一的,所以水波速度不變。

同理聲波速度不變。而運動速度,由於是力改變物體運動狀態的一種現象,致使運動速度取決於力是重中之重的首要首條,但是受力大小不是唯一的,所以運動速度可變。

光速是不變的嗎,光速到底為什麼不變?

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