光速为何不变
答案:1 悬赏:70 手机版
解决时间 2021-03-04 15:31
- 提问者网友：人傍凄凉立暮秋
- 2021-03-04 09:14
光速为何不变
最佳答案
- 五星知识达人网友：拜訪者
- 2021-03-04 10:22
问题一：光速到底为什么不变？ 1、所谓“光速不变”，它是指对于任何参考系而言，真空中的光速是不变的。
2、这种说法的起因是，牛顿时代的速度叠加原理告诉我们：假设一辆火车速度为V1，车上人走的速度为V2，那么人相对地面的速度就是V=V1+V2。于是有人提出，在飞行的火箭上射出一束光，那么这束光的速度就能超越光速了。
3、但是爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后，根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为：V=（V1+V2)/（1+V1V2/C^2），通过上式可以看出，不管参考系以什么速度运动（当然参考系的速度不能大于光速，这违背相对论），光的速度还是C，不变。假设火箭的速度是0.6倍光速（即0.6C），火箭射出的光束速度是C，代入上式，速度叠加后光束的速度还是C。
这就是为什么光速不变。
4、你说的空中、水中、玻璃中光速改变，那就涉及到另外一个问题了。光在真空中速度最快，为什么在介质中速度降低？因为光是电磁波，它是由相互振荡的电场和磁场构成，电磁波在真空中无任何影响下，速度最快。但电磁波在介质中时，受到介质的介电常数和磁导率的影响，电场和磁场振荡频率会发生变化，因此光的速度就相应发生变化。
电磁波在介质中的传播速度公式为v=1/（√εμ）。问题二：为什么光速相对于任何参照物速度都不变 10分为什么光速相对于任何参照物速度都不变
爱因斯坦提出光速是永远不变的，无论你的运动状态如何，位置又如何，你所测得的光速永远是c。然后由此推出了速度越快，时间过得越慢，等等
实际上这个是他一些假设的前提吧。基于光速不变，再给出很多推论
爱因斯坦提出的狭义相对论的基本假设就是，对于任何观察者，无论其运动状态如何，科学定律都是相同的。由此得出了时空的相对性，即时间和空间都不是绝对的，它们都是相对而言的。
如果超越光速，那么时间将会倒流。但是相对论不允许时间倒流，因为根据E＝mc^2，当速度增加时，物体所具有的能就会增加，那么物体的质量也会相应的增加。而质量增加后再要增加物体的速度，就需要更大的能。如果物体需要达到光速，就需要无限大的能量。所以只有一些没有内禀质量的物质才能达到光速。
另外，由一个伽玛参数（γ）也可知物体运动速度无法达到光速问题三：为什么光速是不变的 波速只相对于介质不变，比如声波只要传播声音的空气相对于测量者是静止的，不管声源如何运动，你测得的声速都是不变的。只有介质相对于测量者运动，比如顺风或者逆风，你测得的声音速度才会有变化。 伐 而光波和其他波有本质的区别，不说波粒二象性这个和声波等普通波的区别。光波的传播不依赖于介质的运动。不管你是如何运动，甚至两个测量者a和b。a相对于b在做1/2光速运动。但2个观测者测得的光速都是不变的。这就是光速对参考系的无关性，迈克尔逊莫雷实验证明了这个理论。 我非常奇怪，爱因斯坦理解了双曲几何，黎曼几何，电动力学，群论。竟然有人会认为爱因斯坦不理解一些初中生都能理解的东西。空气，水，玻璃都是光传播的介质，确实光速在空气中比真空慢，在水中比在空气中慢。但光速不变在介质运动时也成立，顺风的光并不比逆风的光快。问题四：为什么光速不变 1、所谓“光速不变”，它是指对于任何参考系而言，真空中的光速是不变的。
2、这种说法的起因是，牛顿时代的速度叠加原理告诉我们：假设一辆火车速度为V1，车上人走的速度为V2，那么人相对地面的速度就是V=V1+V2。于是有人提出，在飞行的火箭上射出一束光，那么这束光的速度就能超越光速了。
3、但是爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后，根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为：V=（V1+V2)/（1+V1V2/C^2），通过上式可以看出，不管参考系以什么速度运动（当然参考系的速度不能大于光速，这违背相对论），光的速度还是C，不变。假设火箭的速度是0.6倍光速（即0.6C），火箭射出的光束速度是C，代入上式，速度叠加后光束的速度还是C。
这就是为什么光速不变。
4、你说的空中、水中、玻璃中光速改变，那就涉及到另外一个问题了。光在真空中速度最快，为什么在介质中速度降低？因为光是电磁波，它是由相互振荡的电场和磁场构成，电磁波在真空中无任何影响下，速度最快。但电磁波在介质中时，受到介质的介电常数和磁导率的影响，电场和磁场振荡频率会发生变化，因此光的速度就相应发生变化。
电磁波在介质中的传播速度公式为v=1/（√εμ）。问题五：为什么光速不变 光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。 光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。 在广义相对论中，由于所谓惯性参照系不再存在，爱因斯坦引入了广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。这也使得光速不变原理可以应用到所有参考系中。 爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段： “光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。” “下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下： 1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。 2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。” “对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。” “由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。” （《爱因斯坦奇迹年━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰?施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版 第97━98页，第100━101页，第109页，第127页。） 光速不变第四解为质速解，此解从质速关系得来。爱因斯坦质速关系式： m=m0/√1-υ2/c2（m为运动质量，m0为静止质量，υ为物体运动速度，c为光速）说明：物体以远低于光速的速度（人体尺度下）运动时，质量变化不明显，增加的质量忽略不计，可认为质量不变，以经典力学规律足可以应付计算需要。但接近光速运动时，物体质量增加较多，随着向光速的靠近，质量趋向无限大。大小两极相通，质量无限大因两极同一又为无限小，质量无限小可视为零，因此光子无静止质量。光作为极限物，大小同一，动静也同一，无静止质量即为无运动质量。从质速关系式也可得m0=0时,m=0,υ=c时，此公式不成立。有人认为没有质量怎会有能量？须知电磁场为能量场，光量子又是能量子，因光子无质量，任一能量值在与质量对比时都为无限大，因无质量，运动中也不消耗能量，除传递能量给其它物体外，光子能量足以保持其速度不变。问题六：光速不变当初到底是怎么测出来的 其实是逻辑问题而已，用的是反证法。要证明光速不变，就去找找看有没有不同的光速，如果我们用尽所有方法都不能弄出不一样的光速，那么光速就被证实是不变的。
100多年前，麦克逊-莫雷实验就是旨在找出不同的光速，以求出地球在宇宙中的真正储度，但是100多年过去，始终不能找到任何不同的光速，所以光速不变一次次的被反证为正确。问题七：光速在任何惯性系速度都不变，为什么？如果惯性系移动，光速也不会变？ 是的，根据光速在任何参考系中都是30wkm/s,你在光速飞船上的光也是以30wkm/s的速度发散。这涉及到另外一个相对论的结论钟慢效应，即高速运动的坐标系时间流逝速度减慢。你在光速飞船发出一道光，在静止系中的观察者看到的是光和你的飞船以相近的速度前进，但是由于你的时间变慢，所以在你的参考系中看光还是原来的光速。不知道这样说是否明白。问题八：光速为什么是不变的 对光速的理解不能用理解质点速度的方法去理解。
所谓光速不变讲的是测量一束光线从光源发出后到达观察者的这段“时间”不会因为光源或观察者的运动状态而改变的这种现象。但如果同样的现象发生在抛出去的球与接球的人之间的话，那么从球被抛出去到接球的人接到球这段“时间”就会随着抛球的人或接球的人的运动状态而改变。总之，在实际测量速度过程中，实际测量到的都是时间，而不是速度。速度是由时间和距离计算出来的。因为在光传播过程中这个时间不会因为光源或观察者的运动而发生变化，因此把它叫做光速不变。
其实，把这种”时间的不变“叫做”光速不变“是不正确的。很容易产生误解。也因此而让人很难理解。这种”时间的不变“实际上正是因为”光速的变化“才得以实现的。例如当光源向着观察者运动时，光速（实际速度）相应减慢，当光源背离观察者运动时，光速（实际速速）相应加快。因为有这样的调节机制，因此无论光源运动与否，光到达观察者所用的时间都是一样的。类似的现象在声音传播中也一样。唯一不同的是，当观察者运动的时候光与声音不同。这也是最让人不解的地方。
光和声音一样都是波。而波的传播速度完全由介质决定，与波源的运动状态无关。
为什么当观察者运动的时候声音的测量到的传播时间会随着变化，而光的传播时间却不变呢？这与介质有关。声音的传播介质是空气。至于光在”真空“中的传播介质，根据最新发现是一种叫做”质量场“的物质场（可在网上搜到）。光源的运动与观察者的运动都可以产生同样的质量场变化效果。因此，无论是光源运动还是观察者运动，最后观察到的光传播时间都是不变的。
另外，引力红移，引力透镜和光线弯折等自然现象也都是因为作为光传播介质的质量场密度的分布特征造成的。这些现象的产生都是光的实际速度发生了变化的结果。
很遗憾，迈克耳孙-莫雷实验没有比较地球垂直方向上的光速。而事实上在地球的垂直方向上是有光速变化的，因此可以观察到引力红移现象。
所以，1）理解了”波速“与”质点速度“之间的本质不同、2）理解了所谓的”光速不变“实际上应该是”时间不变“、3）理解了作为光传播介质的质量场的调节作用这三点之后，就不难理解”光速为什么是不变的“了。也就不难理解实际光速其实是可以变化的。
以上这些内容并非来自教科书。仅供参考。问题九：为什么光速总是永恒不变的呢？ 光速不变简介
ABCD
在相对论中，光速不变是很特殊的，不是我们简单理解的匀速直线运动，而是指在真空中，光没有相对速度。光速在相对论中有两个观点：一是光不具有相对速度，这是相对论的前（提下面将分析）；二是光速c是运动速度的极限，这是相对论的结论（根据洛伦兹转换）。在上图中，我们设A点沿平面D并且相对于平面D以五万公里/秒的速度运动，运动方向如图；C点以相反方向运动，相对平面D速度也为五万公里/秒。B为一束光，运动方向与C点同向，相对平面D的速度为c。根据相对论的光速不变原理，这束光B相对于A点的速度为c，相对于C点的速度也为c。显然，这是不可能的。
我们以下图作为分析对象：
ABC
A、B物体在地面运动，相对地面运动速度分别为每小时20与30公里。D为B物体上的一个光源。对两物体之间的相对速度进行测量时，无论在地面上还是在A、B物体上进行测量：同向运动时相对速度是10公里每小时；逆向运动相对速度是50公里每小时。相对速度的这种变换就称为伽利略变换。
按照经典相对论前提解释：但当你在地面或A、B物体上对D点发出的一束光的速度进行测量时，则不具有以上转变。在B物体上测得光速为c；在地面上测得的光速不会是c+30或c-30，也是c；在A物体上测得得光速不会是c+10或c-50，也是c。以上现象与麦克尔逊-莫雷△N=0实验结果相结合。就成为爱因斯坦光速不变原理的理论基础，即：在所有惯性系内测得真空中的光速恒为c，也就是光速与惯性系的选择无关，或者说光速与光源或观察者的运动无关。因此伽利略变换不成立，爱因斯坦抛弃了这一理论。
但爱因斯坦忽略了一个基本的物理现象：就是多普勒效应。在各处所测得的光速虽同为c ，但其频率是不同的，而频率的不同恰恰是运动所引起的，而且与相对运动速度大小成正比。由在《五维时空坐标》中的分析结论知道，这是光与其它物体具有相对运动速度的间接表现。因此对于光（或电磁波、或微观粒子？）而言，麦克斯韦电磁理论、相对性原理、伽利略变换同时成立，在不同惯性空间中，光（或电磁波、或微观粒子？）还具有洛伦兹转换；宏观物质则是速度v、相对性原理、伽利略变换同时成立，没有洛伦兹转换。进一步分析我们知道，它还有更多的物理内涵。
光以上运动速度变化，在相对论中用洛伦兹转换表达，爱因斯坦将其称为是运动引起的时空效应变化。在五维时空坐标中这种变化也同样能用洛伦兹转换表达，只是物理内涵不同《参见五维时间与空间》。在相对论中洛伦兹转换只有一种表达，实际应该有趋近光源与远离光源两种不同的表达式。
因此五维时空坐标及其推论结论不能成为推翻相对论的充足理由，只能认为相对论具有缺陷或还有更大奥密。五维时空坐标及其推论结论还可能为相对论提供更坚实的基础。
相对性原理：此原理认为相对静止和做匀速直线运动的参考系是等价的，物理规律在这些参考系中有相同的表现形式。
麦克斯韦电磁理论认为：电磁场以波的形式在真空中传播，运动速度为一个常数c。也就是说电磁波在真空中传播速度是恒定的。进一步的研究表明，光波就是电磁波，c就是光速。
2、这种说法的起因是，牛顿时代的速度叠加原理告诉我们：假设一辆火车速度为V1，车上人走的速度为V2，那么人相对地面的速度就是V=V1+V2。于是有人提出，在飞行的火箭上射出一束光，那么这束光的速度就能超越光速了。
3、但是爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后，根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为：V=（V1+V2)/（1+V1V2/C^2），通过上式可以看出，不管参考系以什么速度运动（当然参考系的速度不能大于光速，这违背相对论），光的速度还是C，不变。假设火箭的速度是0.6倍光速（即0.6C），火箭射出的光束速度是C，代入上式，速度叠加后光束的速度还是C。
这就是为什么光速不变。
4、你说的空中、水中、玻璃中光速改变，那就涉及到另外一个问题了。光在真空中速度最快，为什么在介质中速度降低？因为光是电磁波，它是由相互振荡的电场和磁场构成，电磁波在真空中无任何影响下，速度最快。但电磁波在介质中时，受到介质的介电常数和磁导率的影响，电场和磁场振荡频率会发生变化，因此光的速度就相应发生变化。
电磁波在介质中的传播速度公式为v=1/（√εμ）。问题二：为什么光速相对于任何参照物速度都不变 10分为什么光速相对于任何参照物速度都不变
爱因斯坦提出光速是永远不变的，无论你的运动状态如何，位置又如何，你所测得的光速永远是c。然后由此推出了速度越快，时间过得越慢，等等
实际上这个是他一些假设的前提吧。基于光速不变，再给出很多推论
爱因斯坦提出的狭义相对论的基本假设就是，对于任何观察者，无论其运动状态如何，科学定律都是相同的。由此得出了时空的相对性，即时间和空间都不是绝对的，它们都是相对而言的。
如果超越光速，那么时间将会倒流。但是相对论不允许时间倒流，因为根据E＝mc^2，当速度增加时，物体所具有的能就会增加，那么物体的质量也会相应的增加。而质量增加后再要增加物体的速度，就需要更大的能。如果物体需要达到光速，就需要无限大的能量。所以只有一些没有内禀质量的物质才能达到光速。
另外，由一个伽玛参数（γ）也可知物体运动速度无法达到光速问题三：为什么光速是不变的 波速只相对于介质不变，比如声波只要传播声音的空气相对于测量者是静止的，不管声源如何运动，你测得的声速都是不变的。只有介质相对于测量者运动，比如顺风或者逆风，你测得的声音速度才会有变化。 伐 而光波和其他波有本质的区别，不说波粒二象性这个和声波等普通波的区别。光波的传播不依赖于介质的运动。不管你是如何运动，甚至两个测量者a和b。a相对于b在做1/2光速运动。但2个观测者测得的光速都是不变的。这就是光速对参考系的无关性，迈克尔逊莫雷实验证明了这个理论。 我非常奇怪，爱因斯坦理解了双曲几何，黎曼几何，电动力学，群论。竟然有人会认为爱因斯坦不理解一些初中生都能理解的东西。空气，水，玻璃都是光传播的介质，确实光速在空气中比真空慢，在水中比在空气中慢。但光速不变在介质运动时也成立，顺风的光并不比逆风的光快。问题四：为什么光速不变 1、所谓“光速不变”，它是指对于任何参考系而言，真空中的光速是不变的。
2、这种说法的起因是，牛顿时代的速度叠加原理告诉我们：假设一辆火车速度为V1，车上人走的速度为V2，那么人相对地面的速度就是V=V1+V2。于是有人提出，在飞行的火箭上射出一束光，那么这束光的速度就能超越光速了。
3、但是爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后，根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为：V=（V1+V2)/（1+V1V2/C^2），通过上式可以看出，不管参考系以什么速度运动（当然参考系的速度不能大于光速，这违背相对论），光的速度还是C，不变。假设火箭的速度是0.6倍光速（即0.6C），火箭射出的光束速度是C，代入上式，速度叠加后光束的速度还是C。
这就是为什么光速不变。
4、你说的空中、水中、玻璃中光速改变，那就涉及到另外一个问题了。光在真空中速度最快，为什么在介质中速度降低？因为光是电磁波，它是由相互振荡的电场和磁场构成，电磁波在真空中无任何影响下，速度最快。但电磁波在介质中时，受到介质的介电常数和磁导率的影响，电场和磁场振荡频率会发生变化，因此光的速度就相应发生变化。
电磁波在介质中的传播速度公式为v=1/（√εμ）。问题五：为什么光速不变 光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。 光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。 在广义相对论中，由于所谓惯性参照系不再存在，爱因斯坦引入了广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。这也使得光速不变原理可以应用到所有参考系中。 爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段： “光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。” “下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下： 1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。 2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。” “对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。” “由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。” （《爱因斯坦奇迹年━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰?施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版 第97━98页，第100━101页，第109页，第127页。） 光速不变第四解为质速解，此解从质速关系得来。爱因斯坦质速关系式： m=m0/√1-υ2/c2（m为运动质量，m0为静止质量，υ为物体运动速度，c为光速）说明：物体以远低于光速的速度（人体尺度下）运动时，质量变化不明显，增加的质量忽略不计，可认为质量不变，以经典力学规律足可以应付计算需要。但接近光速运动时，物体质量增加较多，随着向光速的靠近，质量趋向无限大。大小两极相通，质量无限大因两极同一又为无限小，质量无限小可视为零，因此光子无静止质量。光作为极限物，大小同一，动静也同一，无静止质量即为无运动质量。从质速关系式也可得m0=0时,m=0,υ=c时，此公式不成立。有人认为没有质量怎会有能量？须知电磁场为能量场，光量子又是能量子，因光子无质量，任一能量值在与质量对比时都为无限大，因无质量，运动中也不消耗能量，除传递能量给其它物体外，光子能量足以保持其速度不变。问题六：光速不变当初到底是怎么测出来的 其实是逻辑问题而已，用的是反证法。要证明光速不变，就去找找看有没有不同的光速，如果我们用尽所有方法都不能弄出不一样的光速，那么光速就被证实是不变的。
100多年前，麦克逊-莫雷实验就是旨在找出不同的光速，以求出地球在宇宙中的真正储度，但是100多年过去，始终不能找到任何不同的光速，所以光速不变一次次的被反证为正确。问题七：光速在任何惯性系速度都不变，为什么？如果惯性系移动，光速也不会变？ 是的，根据光速在任何参考系中都是30wkm/s,你在光速飞船上的光也是以30wkm/s的速度发散。这涉及到另外一个相对论的结论钟慢效应，即高速运动的坐标系时间流逝速度减慢。你在光速飞船发出一道光，在静止系中的观察者看到的是光和你的飞船以相近的速度前进，但是由于你的时间变慢，所以在你的参考系中看光还是原来的光速。不知道这样说是否明白。问题八：光速为什么是不变的 对光速的理解不能用理解质点速度的方法去理解。
所谓光速不变讲的是测量一束光线从光源发出后到达观察者的这段“时间”不会因为光源或观察者的运动状态而改变的这种现象。但如果同样的现象发生在抛出去的球与接球的人之间的话，那么从球被抛出去到接球的人接到球这段“时间”就会随着抛球的人或接球的人的运动状态而改变。总之，在实际测量速度过程中，实际测量到的都是时间，而不是速度。速度是由时间和距离计算出来的。因为在光传播过程中这个时间不会因为光源或观察者的运动而发生变化，因此把它叫做光速不变。
其实，把这种”时间的不变“叫做”光速不变“是不正确的。很容易产生误解。也因此而让人很难理解。这种”时间的不变“实际上正是因为”光速的变化“才得以实现的。例如当光源向着观察者运动时，光速（实际速度）相应减慢，当光源背离观察者运动时，光速（实际速速）相应加快。因为有这样的调节机制，因此无论光源运动与否，光到达观察者所用的时间都是一样的。类似的现象在声音传播中也一样。唯一不同的是，当观察者运动的时候光与声音不同。这也是最让人不解的地方。
光和声音一样都是波。而波的传播速度完全由介质决定，与波源的运动状态无关。
为什么当观察者运动的时候声音的测量到的传播时间会随着变化，而光的传播时间却不变呢？这与介质有关。声音的传播介质是空气。至于光在”真空“中的传播介质，根据最新发现是一种叫做”质量场“的物质场（可在网上搜到）。光源的运动与观察者的运动都可以产生同样的质量场变化效果。因此，无论是光源运动还是观察者运动，最后观察到的光传播时间都是不变的。
另外，引力红移，引力透镜和光线弯折等自然现象也都是因为作为光传播介质的质量场密度的分布特征造成的。这些现象的产生都是光的实际速度发生了变化的结果。
很遗憾，迈克耳孙-莫雷实验没有比较地球垂直方向上的光速。而事实上在地球的垂直方向上是有光速变化的，因此可以观察到引力红移现象。
所以，1）理解了”波速“与”质点速度“之间的本质不同、2）理解了所谓的”光速不变“实际上应该是”时间不变“、3）理解了作为光传播介质的质量场的调节作用这三点之后，就不难理解”光速为什么是不变的“了。也就不难理解实际光速其实是可以变化的。
以上这些内容并非来自教科书。仅供参考。问题九：为什么光速总是永恒不变的呢？ 光速不变简介
ABCD
在相对论中，光速不变是很特殊的，不是我们简单理解的匀速直线运动，而是指在真空中，光没有相对速度。光速在相对论中有两个观点：一是光不具有相对速度，这是相对论的前（提下面将分析）；二是光速c是运动速度的极限，这是相对论的结论（根据洛伦兹转换）。在上图中，我们设A点沿平面D并且相对于平面D以五万公里/秒的速度运动，运动方向如图；C点以相反方向运动，相对平面D速度也为五万公里/秒。B为一束光，运动方向与C点同向，相对平面D的速度为c。根据相对论的光速不变原理，这束光B相对于A点的速度为c，相对于C点的速度也为c。显然，这是不可能的。
我们以下图作为分析对象：
ABC
A、B物体在地面运动，相对地面运动速度分别为每小时20与30公里。D为B物体上的一个光源。对两物体之间的相对速度进行测量时，无论在地面上还是在A、B物体上进行测量：同向运动时相对速度是10公里每小时；逆向运动相对速度是50公里每小时。相对速度的这种变换就称为伽利略变换。
按照经典相对论前提解释：但当你在地面或A、B物体上对D点发出的一束光的速度进行测量时，则不具有以上转变。在B物体上测得光速为c；在地面上测得的光速不会是c+30或c-30，也是c；在A物体上测得得光速不会是c+10或c-50，也是c。以上现象与麦克尔逊-莫雷△N=0实验结果相结合。就成为爱因斯坦光速不变原理的理论基础，即：在所有惯性系内测得真空中的光速恒为c，也就是光速与惯性系的选择无关，或者说光速与光源或观察者的运动无关。因此伽利略变换不成立，爱因斯坦抛弃了这一理论。
但爱因斯坦忽略了一个基本的物理现象：就是多普勒效应。在各处所测得的光速虽同为c ，但其频率是不同的，而频率的不同恰恰是运动所引起的，而且与相对运动速度大小成正比。由在《五维时空坐标》中的分析结论知道，这是光与其它物体具有相对运动速度的间接表现。因此对于光（或电磁波、或微观粒子？）而言，麦克斯韦电磁理论、相对性原理、伽利略变换同时成立，在不同惯性空间中，光（或电磁波、或微观粒子？）还具有洛伦兹转换；宏观物质则是速度v、相对性原理、伽利略变换同时成立，没有洛伦兹转换。进一步分析我们知道，它还有更多的物理内涵。
光以上运动速度变化，在相对论中用洛伦兹转换表达，爱因斯坦将其称为是运动引起的时空效应变化。在五维时空坐标中这种变化也同样能用洛伦兹转换表达，只是物理内涵不同《参见五维时间与空间》。在相对论中洛伦兹转换只有一种表达，实际应该有趋近光源与远离光源两种不同的表达式。
因此五维时空坐标及其推论结论不能成为推翻相对论的充足理由，只能认为相对论具有缺陷或还有更大奥密。五维时空坐标及其推论结论还可能为相对论提供更坚实的基础。
相对性原理：此原理认为相对静止和做匀速直线运动的参考系是等价的，物理规律在这些参考系中有相同的表现形式。
麦克斯韦电磁理论认为：电磁场以波的形式在真空中传播，运动速度为一个常数c。也就是说电磁波在真空中传播速度是恒定的。进一步的研究表明，光波就是电磁波，c就是光速。
我要举报
如以上回答内容为低俗、色情、不良、暴力、侵权、涉及违法等信息，可以点下面链接进行举报！
点此我要举报以上问答信息
大家都在看
推荐资讯