光速不变原理和光在真空中进入介质中速度会变小矛盾吗?学了相对论有点糊涂了。

2024-12-14 14:40:18
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回答1:

光速不变是指“任何惯性系上测量到的真空中的光速都是恒定不变的c”
有限制条件下的结论与其他条件下测量到的数据不存在矛盾不矛盾的问题。不在同一条件下不具有可比性。

相对论本身是非常简单的原理,就是运动是相对性的,必须有一个参照物。没有参照物就不存在速度这样的概念。这是与经典物理学最根本的区别。其他的结论和表达都是基于这个基本的准则在经典物理学理论的基础上作的相应的修正。
对比经典物理学中的速度概念,虽然也承认速度的相对性,但是重要的是默认有一个绝对速度,就是相对宇宙中绝对静止的参照物“以太”的运动。所有的相对运动是建立在相对以太的绝对运动的差值上的。

设想一下就能知道,假如在茫茫宇宙中只有一个物体,没有任何其他物体作参照物,如何判断它是在朝什么方向、以什么速度运动?
唯一能想到的就是利用光在各个方向上的速度来确定那个物体自身(相对以太)的运动,但是,麦克尔逊-莫雷实验告诉我们,测量的结果是光向各个方向上的速度都是相同的。唯一的一个测量绝对速度的路不存在了。因此那个物体在没有参照物的条件下不存在任何速度。

绝对静止的参照系不存在了,运动就只剩了相对性,没有了绝对运动的概念。
假如经典物理学学得很扎实,那么只要把以太这个绝对静止的参照物从经典物理学中清除掉,经典物理学就变成了相对论物理学了。

说起来就这么简单,但做起来却不那么容易。很多人说相对论难懂,原因就是没办法放弃绝对速度这个概念,不能彻底的站在相对性的角度看问题。因为不能站在相对性的立场上看问题,所以出来了很多诸如双生子悖论之类的各种所谓的悖论。假如站在相对性的立场上看问题,那些所谓的悖论根本不存在。那是站在绝对运动的理论上看相对论问题时出现的自悖现象。就像设A=0,然后又用A=1来证明A=0,发现总是出错。

例如,一个人在船上跳远:不考虑向上的分力,只考虑向前后的弹跳力分量。在经典物理学看来,他向后的蹬力使船向后作加速度运动,自己向前作加速度运动。这里的两个加速度运动都是相对以太而言的,虽然没有明说。因此F=ma其中的m是人与船的质量之和,加速度a是人相对以太向前的加速度与船相对以太向后的加速度之和。
如果站在相对论的角度看呢?没有以太,只有人相对船的运动和船相对人的运动。只能以人或船二者中的一个为参照物。这时就出现了问题,以船为参照物时,人的质量小,以人为参照物时,船的质量大。结果出现了作用力与反作用力是相同的,互相为参照物时的相对加速度是相同的,但是人和船的质量却是不同的。力相同,质量不同,为什么加速度却相同?所以相对论必须对这类的问题做出正确的表达。
这就是前面所说的,相对论只是去掉了绝对静止的参照物以太,僦这么简单。理解了这个道理就算理解了相对论了。
但是要做的事却不简单。不是所有的经典物理学理论和公式都能在相对论的条件下直接使用,因为改变了参照物,因此经典物理学熟知的公式可能需要加一些修正因子或改变公式的形式。
比如前面说的F=ma,这在经典物理学中是最基本的公式了,在相对论中不能这样写了,要换个格式,写作a=F/m,区别在于,后者表示加速度与引力场强度(单位质量所受的引力)等价,或者说加速度是引力场强度的值。而加速度a在数学中的笛卡尔坐标系中又表示的是空间的变形或弯曲,这样引力场就是空间的弯曲。
人与船所处的空间不同,自身牌一个受力状态,使自己的空间发生了变形,所以测量到的结果互相不能等价。

回答2:

额,光速不变那是以真空为前提的

回答3:

光速不变原理是狭义相对论的一个基本假设,许多人对此提出质疑。
《系统相对论》(刘泰祥 科学技术文献出版社 2012)认为,所谓光速常数c是指光子在地表引力场中运动速度的一个近似值,而不是一个精确值;之所以在介质中光速会降低,是因为介质中的场强高于地表引力场的场强。

回答4:

http://zhidao.baidu.com/question/268320511.html