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  • 1 # Linvo說宇宙

    因為這是一個已經被理論和實驗雙重檢驗過結論。麥克斯韋方程組從理論上證明了光速恆定,莫雷實驗從實驗上驗證了光速不變。

  • 2 # 淡漠乾坤

    根據人類的認識,自然界中的一切物體可以劃分為兩大類,其一是作為物理物件的物質,其二是作為物理背景的空間。

    雖然,前者是隱形的,後者是顯性的,但是後者的行為卻必須藉助前者來予以說明。比如,粒子的波粒二象性,就是離散的量子空間和微觀粒子共同作用的結果。

    因此,任何物體的外在能量都有兩種形式。其一是相對於自身的動能,其二是相對於空間的勢能。

    當物體低速運動時,空間效應可以忽略不計,只以動能的形式增減能量;反之,當物體高速運動,接近於空間量子的傳播速度即光速時,空間效應趨近於無窮大。於是,該物體的能量增減,主要是相對於空間的勢能,表現為速度不再隨能量的增加而增大。

    由於光子的靜質量非常小,致使光子的動能遠小於其相對於空間的勢能。所以,光速只是光子為維持其相對於空間勢能的速度。因此,光速表現為與其能量(頻率)和空間無關。

    需要說明的是,所謂光速不變,只具有相對性。

    相對性一,能量高的光速大於能量低的光速,只是不同能量的光速差遠小於光速。

    相對性二,不同密度的空間需要不同的速度來維持,類似河水比海水需要更高的速度來維持赤腳划水運動。

    隨著宇宙的膨脹,光速由原來的零速逐漸地增大至現在的數值c,並且會伴隨著宇宙的膨脹而進一步地增大。

    總之,光速不變,是因為光子的靜質量無限小,以至於其能量的變化,主要表現為相對於空間的勢能。

  • 3 # 小民科

    光的速度是恆定的,其實就跟萬有引力為什麼會存在一樣,都是屬於一種宇宙所存在的必然屬性,而至於它們為什麼會這樣,那真的是沒辦法解說的清楚的。如果硬要解釋,那麼我們可以將光度認定為一種物理定律,或者是一個物理常數。

    這個怎麼理解呢?就那萬有引力來說吧。我們不知道為什麼光被恆定了,然後我們就會對光速為什麼會被恆定而產生疑問,但是,有沒有人對萬有引力的公式產生疑問呢?顯然這是極少的。

    我們姑且不論萬有引力在宇宙的終極規律中是否真的準確無誤,但是我們可以從其公式中看得出來,其萬有引力常數也是被固定的,而這被固定的常數,基本上也跟光的速度被固定的道理差不多。

    如果常數是隨機變化的,那麼萬有引力的大小就是沒有規律的,也是無法測算的,進而我們可以得知,宇宙的其他規律也是不穩定的,而宇宙規律的不穩定所造成的後果就是混沌,就是一片沒有意義的廢墟。

    也許有人會說,光的速度而已,有必要扯得那麼遠嗎?扯得那麼嚴重嗎?其實這是沒必要的,但是,需要明白的一點,宇宙中不止光的速度恆定,電波的速度,引力波的速度也是恆定的。這說明了什麼?這說明了它們本身的存在並不是被物理規律所作用的事物,而是參與物理規律執行的一種尺度或者說是常數。

  • 4 # 心繫宇宙天地寬

    光速在真空中是恆定的常數,這應該很容易理解,因為條件很清楚:真空中。

    這不僅是測量得到的結果,也是依據電磁理論計算出的結果。

    根據狹義相對論,具有靜止質量的物質,當速度接近光速時,需要無限大的能量才能把該物體加速到光速,光速也就是具有質量的物體的速度上限。

    詹姆斯·麥克斯韋

    在經典物理中,光是一種電磁波,電磁場的經典物理性質由麥克斯韋方程組所描述,其中電磁波在真空中就以光速傳播。

    其中μ0為真空磁導率,又稱磁場常數、磁常數、自由空間磁導率或磁常數是一物理常數,指真空中的磁導率。

    ε0為真空電容率,又稱為真空介電係數,或電常數,數值為ε0=8.854187817×10^(-12)法拉/米。

    在現代量子物理學中,電磁場由量子電動力學描述。QED理論中的光是電磁場中的最基本激發態,光子不具質量,因此根據狹義相對論,它們在真空中必須以光速執行。

    在一些主張光子具有質量的理論中,聲稱光速與其頻率相關,但在嚴謹的實驗中從未探測出光的速度隨頻率的變化。

    粒子在介質中的運動速度可以超過光在其中的相位速度,但仍低於真空光速。當帶電粒子在介電質中的運動速度超過光的相速度,它就會發射出類似激波的切連科夫輻射。

  • 5 # ooO孫悟空Ooo

    沒有人知道光為什麼能以3*10^8千米/秒傳播,而這個速度是宇宙中最快的速度。

    光子一出生就以這個速度跑。這個答案也許並不能使人信服,但事實如此。宇宙中的速度總要有一個王者,有一個上限。碰巧目前可見宇宙中我們發現最快的速度就是光速。愛因斯坦的狹義相對論中一切不可思議的效果都是由光速不變原理而倒出的。例如:尺縮效應、時間變慢效應。

    我們的科學家只是發現了可觀存在的事實規律,即光以光速傳播。然後“拿來主義”用其作為公理來更深的瞭解宇宙的時空關係。關於光為什麼會以光速傳播就好像問我們為什麼會出生在中國,而不是美國一樣暫時無法回答。如果我們對宇宙其它96%的物質有很深一步的瞭解,也許會打破光速是最快的記錄。

    所以沒人知道光速到底為什麼是最快的,光子從誕生起就以這個速度跑。

  • 6 # 科學探索菌

    不作特別說明時,光速通常是指光(電磁波)在真空中的傳播速度,即30萬千米每秒。真空中的光速是物體運動速度的極限,任何有質量的物體都不可能達到光速。宇宙中沒有靜止質量的物體的速度都可以達到光速。

    光速是目前已知的最大速度。根據相對論中的質增效應,物體的速度越接近光速時,其質量越大。從下列公式中可以看出,即使用上全宇宙的能量,也不可能把一個物體加速到光速。

    光的速度並不是恆定的,在透明或者半透明的介質中,光速會降低。

    光在不同介質中的傳播速度是不一樣的。比如光在空氣中的傳播速度就比在真空中的傳播速度慢一點,雖然可以忽略,但差異仍是存在的。光在某種介質中的速度與真空中的光速之比,就是該介質的折射率。

    經研究發現,光在經過水、玻璃等介質時,光速會下降,再次返回自由空間時,光速又會恢復正常。科學家曾透過特殊的介質,將光速降低至幾十米每秒。

    相對論中的光速不變原理

    光速不變原理並不是隨意假設的,而是求解麥克斯韋方程組得到的,並由邁克爾遜—莫雷實驗所證實。

    無論在何種參考系中觀察,光在真空中的傳播速度都是恆定的,不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。這就是光速不變原理。

    光速與任何速度疊加,其速度仍然是光速。比如運動中的手電發出的光的速度仍然是光速,並不會因此產生超光速現象。

  • 7 # 彭曉韜

      目前被認定為證明光速不變的幾個實驗均存在不嚴謹的問題:MM實驗和天頂處天體光行差相等均只證明光在地表大氣層內速度恆定!同時,因實驗觀測中均使用了稜鏡,就算是在真空中,這種實驗裝置也不可能測量出光速的差異來。因為光透過稜鏡後的速度僅相對稜鏡速度恆定,與入射光的速度無關了。

      光是由帶電體產生的,其在真空中的傳遞速度當然是相對帶電體速度恆定,但相對於帶電體運動的測量裝置所測得的光速應該與測量裝置的運動方向與相對帶電體的運動速度大小相關,不可能速度恆定!由此,本人設計了《基線法實測光速實驗方案》,利用太空中的靜止衛星進行光速的實際測量就可以避免地球大氣層的影響,也可以消除實驗裝置中稜鏡對光的改造影響。這樣才有可能真正測量出不同運動速度的光源產生的光之速度到底是否恆定!

      

  • 8 # 金童希瑞

    光是電磁波,電磁波沒有體積與質量。

    光速是量子力學範疇的概念,與經典力學無關!

    磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,金屬態氫離子的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同時釋放電磁波——能量。

    可見:光速是“金屬態氫離子的磁力矩”的 震盪,恆定不變。

  • 9 # 使用者8208560968674

    因為就是這麼定義的。在光速恆定的前題下才能有膨脹的宇宙,才能有大爆炸什麼的。即使光速沒有恆定,比如明明忽快忽慢的(這個不是觀測事實,只是腦洞假設),俺們參照定義,硬要說光速沒有變,那麼就只能讓空間距離變了(或者讓時間變)。

  • 10 # cx1944

    光速是恆定的,是指光在同一介質裡播速度是恆定的。光是電磁波,聲波在同一介質裡傳播速度也是恆定的,一切波都是如此。水波,用彈簧或繩子做成的機械波也是如此。為什麼呢?這是波的性質。波本身是沒有質量的,沒有質量就沒有慣性,沒有慣性就不會被振源運動加速。光是電磁波是交替變化的電磁場,沒有質量和慣性,光未產生前,不會被光源運動預先加速獲得運動慣性。從光源產生後立刻脫離光源獨立存在,與光源運動無關了,所以光速不變。光源的運動只能改變生成一個波的時間,即多普勒效應。只有光是由磁波和光速不變才能產多普勒效應。光不可能是光子,如果光是光子就不會有波動性,光速就會隨光源運動而改變,光子不會產生多普勒效應。光源的運動是連續的,多普勒效應可以變化出無限多種頻率,就有無限多種連續光子,量子力學是繆論。光子光電效應是繆論。光速不變是波的本質,不能唯心地用尺縮鐘慢時空扭曲去湊合,相對論是繆論。在同一介質裡,聲速也不變,為什麼不會尺縮鐘慢?在同一介質裡所有波波速都不變,就有各種時空扭曲?

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