如何理解光速不变

2024-11-29 04:05:04

推荐回答（4个）

回答1：

首先我们定义1光秒的含义：光在某种稳定介质中一秒所运动的距离。介质可以是水，这个长度是2.25*10^8米，介质可以是玻璃，这个长度是2.0*10^8米，甚至可以是声音一秒的运动距离，介质是空气，这个长度是340米，还可以是报道过的试验，在某种介质中，光速是17米/秒，在这种介质中1光秒长度为17米，这都不影响下面的论述。假设有一个1光秒长的玻璃，我们从起点A发出光，一秒时到达B，我们说测得光速1光秒/秒，多次试验结果不变。现在我们处于一个以1米/秒相对玻璃运动的参照系，方向与光相同，一秒时，我们距离B为1光秒-1米，我们在这个参照系测得光运动的距离是1光秒-1米，光速是(1光秒-1)/秒。光速是相对的，这是牛顿时空观结果，速度是相对的，是以变化距离除以时间得到。我们在学习相对论之前，全是用的这种算法，例如A车对地面车速50公里每小时，B车30公里/小时，A相对于B的车速为50-30=20公里每小时，这是速度叠加原理。所以说相对论必须假设光速不变才能推导，而在牛顿时空观中，是不能被证明光速不变的。很多人以为爱因斯坦相对论可以离开光速不变假设，这是不对的。爱因斯坦为了保证光速不变，需要修改长度（尺缩），时间（钟慢），就是认为运动的参照系测得的时间，与静止参照系不同，这已经是与牛顿理论完全不同了，而不是兼容关系。爱因斯坦论述的光速不变，是在“静止”的参照系测得的（可以是相对做匀速直线运动的参照系，这就是伽利略相对性原理），但是，从一个参照系去测量另一个参照系是否还能够得到光速不变？牛顿理论将给出否定答案，而爱因斯坦并未解释为什么还是光速不变。于是有人提出：各参照系测得的真空中的光速不变。似乎可以解决这个问题了。但是除光外的其它波都是靠介质传递的，在各参照系中，测得的真空中所有机械波的速度都不变，都是0。这个不用假设，有这个前提，是否足够推导相对论？如果不能，说明真空假设的推论是有问题的，如果能，则说明任何波都有对应的相对论。这个结果结果奇怪吗？
你自己看看吧，不行就看参考资料，还不行——我也没办法了 ——！

回答2：

光的速度不管是对什么参照物。都是3.0*10的八次方。不会因为参照系运动或者静止而改变

回答3：

一般我们所说的速度都在惯性系考虑，也就是前提时运动物体具有质量，而光不具备有质量，因此不受惯性影响，比如你在高速运行的火车上仍石头，那么石头的速度相对地面就是火车的速度加上石头相对火车的速度，因为石头在未仍出前由于惯性作用具有速度，而前提就是石头具有质量。而光不具有质量，因此光速不变。

回答4：

你好：
光速不变的概念就是，光在任何惯性系中均以c速度前进。
我觉得最重要的对绝对参考系的否定。因为不存在绝对参考系（可查阅相关的资料“以太理论被否定”），而麦克斯韦的方程中解出了光速，却没有讲对那个参考系。
可以理解为惯性参考系的等价问题。
谢谢！

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