狭义相对论:光速不变

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-24
狭义相对论光速不变如何推出?

这不是假设,这是从实验中总结出来的。光速相对任何速度的物体的速度都是定值--光速C。就像实验中,向地球公转前进方向发射的光,和向地球运行方向垂直方向发射的光,测出来的速度都一样。

你可能没有注意到,在你的推理中,有一个隐含的假设,就是存在一个绝对静止的参考系(一般人直觉上都会以自己的参考系作为静止的)。
你的假设包括:
1、粒子A相对B光速运动
2、粒子B相对A光速运动
3、粒子A相对你自己光速运动
4、粒子B相对你自己也已光速运动。
由1、2推理出粒子A、粒子B间相互有运动,由3、4推出粒子A、粒子B间相互静止。出现了矛盾。
矛盾是这么来的:假设3、4成立的前提是存在一个绝对静止的坐标系,粒子A、粒子B才能都相对这个坐标系以光速运动。而绝对静止的坐标系并不存在,假设3、4也就根本不成立。

个人认为学习相对论最难跳出的是就这个思想的窠臼,总是一不注意就把一个绝对静止的坐标系加了进来。学习相对论,另一容易陷进去的思想的窠臼是总是不小心把时间当成绝对的。

这些是我学相对论的心得(⊙o⊙)哦

用数学方法解不是很好理解,但是光速不变是事实,原因就是在观察光的光波波动时,发现不同坐标系,惯性系中都是一样的(这个实验已被证实是正确的),再有就是你的问题存在着基本错误!相向光速对于闪电侠来说是w+v/(1+wv/c^2)w.v是两个速度,1.5/1+0.5=1倍光速,同向就是把v看成负值,解的仍是1倍光速(上述公式缘于洛沦兹变换)。你说的是用伽利略变换,两个速度直接相加减。但是经典力学中的伽利略变换是不完备的(是因为经典力学中的速度都比光速小很远,所以即使忽略不计也不会让人们感觉的明显)但事实证明,相对论是正确的(可从星体运动证明这点)

简单说下光速不变原理的由来吧。
最初是真空中电磁波的麦克斯韦方程组,没有指定那个参考系,也就是说,无论那个参考系计算真空传播的光的速度,都是一个常数c,当然你的那个闪电侠计算也是c。
刚开始人们不能接受这个事实,就假想了真空中的光传播介质是以太,然后假设以太是绝对静止的,开始寻找以太。结果寻找以太的实验证实以太永远是跟着参考系运动的,就是说参考系不管是什么状态,以太都是相对于参考系静止的,等价于以太相对于所有参考系静止。所以以太是个多余的概念。你可以这么理解,真空相对于所有参考系都是静止的,所以所有参考系中电磁波(光)的传播都是介质速度+光速(这里没有考虑狭义相对论的速度合成),而介质是真空,速度永远是0,所以光速度永远是c。
最终,光速不变是个实验事实,所以作为了一个原理,一个基本假设。实验事实是不需要证明的。
除非有一天发现了更基本的原理,或实验事实,然后能用这个原理导出光速不变。

这里也解释了水中,玻璃中,空气中的光速不是对不同的参考系不是不变的。因为只有真空才是对所有参考系静止的一种介质。其他介质中的光速,用相对论的速度合成,都能计算。

这就是个定律,我也不知道是为什么,是怎么得出的。总之就是这样的,实验也证明了这一观点。在所有的惯性坐标系内光速都是c 保持不变,并且在闪电侠的惯性坐标系内。无论他怎么运动光对于他还是c ,你不能用你的惯性坐标系来描述,要以那个闪电侠的坐标系内还描述。这样,你就要问那照这么说会产生两个距离的结果,那到底是那个。要说对于两人的距离为什么对于两人的距离不同,在相对论中有个钟慢效应,你可以去看看他的结果在理解一下吧,不是很难理解。

相对论在高速时对相对速度的计算是这样的

(甲的速度+乙的速度)÷【1+(甲的速度+乙的速度)除以c²】

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    答:这样我们就能完美的解释超光速现象了,宇宙膨胀的速度远大于光速,但是空间本身的膨胀是不携带信息的,量子纠缠效应也是。光速不可超越,具有一定的前提,超光速也并非不存在。最后我们来总结一下。光速不变说的是:光在任何参考系下的速度都是常数c。狭义相对论和因果律不允许信息的传递速度超光速。超光速...
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    答:特别是“狭义相对论”里,爱因斯坦引入了光速不变的原则, 和光速为宇宙中速度上限的原则, 彻底颠覆了我们以往的时空观!不过,我们都知道,人类至今还没有完全认识到光速和光子的诸般奥妙;那么,爱因斯坦为什么要假定光速是恒定不变的呢?答案很简单:不论我们何时何地,用任何参照系来观察...