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光为什么存在速度,光的速度为什么不变

来源:整理 时间:2022-06-05 16:25:17 编辑:科技知识 手机版

人的眼睛没有“光”,只能接受光,所以根本没有速度,只有捕捉到达眼睛的光的能力。无论观察者如何移动,光从哪里来,光速都不会改变,引力也会导致光速改变。①光的产生机制→ ②光的传播机制→ ③光的终极形态。如果题主问,光速不变原理为什么存在,那么可以联系到相对论。

光的速度为什么不变?

首先告诉你你画的图的答案:光当然同时到达C点。但这个其实不能说明光速不变的本质,因为声波也是这样的,把你的光源换成飞机,C处会听到AB发出的声音同时到达。不过A的声调会变高,因为有多普勒效应,光速不变原理的核心是光速和观测者无关。所以题主如果把C当成光源,然后问移动的观测者A和静止的观测者B看到的光速相不相同,那么这个问题的格调就会上升很多,

答案当然是,两个人看到的光速相同。那么题主的问题:光的速度为什么是不变?这是一个错误的问题,我看其它答主洋洋洒洒说很多,其实驴头不对马嘴。为什么呢?如果题主问,为什么存在光速不变原理,那么可以从相对论扯上一通,但题主问的是光速为什么不变。这个就错了,光的速度当然会变,光在真空中每秒30万公里,但在水中、玻璃中,空气中就不是这个速度了啊。

怎么能说光的速度不变呢?另外引力作用也会导致光的速度变化,那大家经常说的光速不变是什么意思呢?是指局部真空中的光速,对任意的观测者都一样。真空不用解释了,什么叫局部呢?就是这个观测者测量他自己附近区域的光速。然后不管这个观测者怎么运动,光是从哪里来的,光的速度都不变,要是问为什么有光速不变原理?这个就很难回答了,因为回答它会带来新的问题。

光的速度是由什么驱动的?为什么?

本题涉及电磁学的深水区,但尚无足以释然的解释,我还是主张经典论,以下是我的探讨,仅供致力于物理新思维的网友参考。总的思路是三部曲:①光的发生机制→②光的传播机制→③光的终极形态,一,光的发生机制。光是介于红外线与紫外线的电磁波,电磁波通常来自原子内部核外电子的电磁震荡。按玻尔氢原子模型,电子绕旋质子,绕旋动力主要来自库仑力F=ke²/r²,

r是电子轨道半径。考虑原子的发射光谱,电子绕旋,相当于一个谐振子,绕旋有大小不一方向各异的随机轨道。持续辐射电磁波,电子绕旋一周,释放一个特定频率的电磁波。氢原子半径r=5.3e-11m可作为电子轨道半径,电子绕旋速度大约v=2.2e6m/s,圆频率或电磁波频率ω=f=v/2πr=6.6e15Hz,λ=c/f=4.5e-8m,这属于典型的紫外线。

紫外线范围是1e-8~4e-7m,在高温高压或外加交变电磁场下,电子绕旋速度加快,原子光谱的高频占比会显著加大。设绕旋速度加大10倍v=2.2e7m/s≈0.7c,电磁波波长缩小10倍,λ=4.5-9m,这属伦琴线,此时所需的温度,按mv²=3kT,T=mv²/3k=9.1e-31×(2.2e7)²/(3×1.38e-23)≈1e7K,即1千万度。

普通燃烧不会导致电子有多大的加速,看来,电磁波来源的主要因素,还是原子内部固有的电磁振荡。二,光的传播机制,这个环节是最难的,也是相对论与量子论的不完善或症结所在。光究竟是否借助介质传播?或者直接说,光究竟是否借助真空场传播?广义相对论的引力场方程,直接否定宇宙真空场,量子场论一方面承认真空有零点能(即真空是介质),一方面又说光子是电磁波的传播子,否定真空场是光的传播介质。

马德堡半球实验(大体积真空有50吨的吸力)、麦克斯韦位移电流方程和卡西米尔效应足以证明真空(场)是客观存在的。我认为既然光是在真空中传播而不是在真空中传播,说明光的传播介质是真空。真空中存在什么样的物质?第一,大气可以近似由空气分子、亚原子原子(如等离子体)、真空场三种元素组成,真空场位于地球辐射带5万公里处,几乎处于深空或准真空场中。

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