深度长文:为什么光速不能被超越?光速为何如此特殊?
因为光就是电磁波,没有静质量,但具有能量,在麦克斯韦电磁理论中,电磁波的速度就是光速。具体来讲,当我们要给一个物体加速时,就需要一个力,加速度与力的大小和物体质量有关,而在牛顿经典力学中,这个物体质量指的是静质量,这个静质量不会随着物体速度变大而增加,增加的速度只是提升了物体的动量或者能量。爱因斯...
任何速度都需要有参照物才有意义,那么光速的参照物是什么呢?
这一预言在后来被证实,光就是一种电磁波。在当时,人们普遍认为电磁波的传播需要一种介质,即“以太”。麦克斯韦也接受了这一观点,他认为存在一个绝对静止的以太参考系,在这个系中,电磁波和光的传播速度在所有方向上都是C。然而,这一理论遇到了实验的挑战。1881年,迈克尔逊和莫雷进行了著名的以太漂移实验,试图检...
光在折射时速度为什么会变化?
带电物体的振动会辐射出电磁波损失能量,因此这是受迫阻尼振动,受迫阻尼振动的电子发出的电磁波会比驱动它的电场“慢半拍”,让宏观上看到的光的相速度相对真空中的光产生延迟。对于不同的介质,这种相位延迟的程度也不一样,造成不同介质中的光速也不一样。如果在一个界面两侧,光的相速度不同,比如光从空气入射到...
什么是电磁波??
电磁波在真空中速率固定,速度为光速。通过上面定义,我们知道电磁波是一种电磁能,电场和磁场两位亲兄弟彼此垂直,不需要借助任何载体,以光速传播。真空是它的最佳活动场所,遇金属则反射,遇介质则衰减,即使空气也会受到影响。电磁波作为最佳的信号载体,既可以在空间不受限制地传播,也可以在导波系统中按照既定的路线前进...
速度都是相对的,需要有参照系才有意义,为何光速是绝对的呢?
光速不变原理的理论推导源于对电磁学的基本理解。根据麦克斯韦方程组,光在真空中的传播速度是由电磁场本身的性质决定的,与观察者的运动状态无关。而在洛伦兹变换理论中,为了保持光速的恒定,时间和空间的测量必须在不同的惯性系中进行调整。爱因斯坦在狭义相对论中采用了这些观念,推导出著名的洛伦兹变换公式。这些公...
光速咋就能一直不变, 为啥光速就是最快的速度
紧接着,麦克斯韦用他的方程组直接计算出了这个电磁波的传播速度,他发现他算出来的这个电磁波速度与实验测出来的真空中光速的数值居然是一样的,于是麦克斯韦大胆猜测,光其实就是电磁波(www.e993.com)2024年9月11日。后来这个猜测被实验所证明,我们平时所见到的可见光无非就是特定频率的电磁波而已。
光速的那些事儿,为什么光速无法被超越?这是人类设定的宇宙规则
也就是说,如果没有那些强制设定,我们对宇宙规则的理解无限接近于零。比如在任何不同的参考系下看到的光速是恒定的,我们通过麦克斯韦方程组和实验,只证实了电磁波等能量波速度与光速一致,并未证实光速不可被超越。那么,为什么要设定光速恒定呢?光速从未被真正测量,你没看错。从最古老的方法到现在最先进的方法,我们...
光速为什么不多不少正好是299792458米/秒?
到1857年,基尔霍夫(GustavKirchhoff)才将√2消去,导出一个非常重要的结论:在铜线中的电流传播速度是光速。我们现在当然知道,这个结论是不对的,铜线中电场传播速度是0.7倍光速。英国的科学家们则是沿着另一条路去理解这个实验的,他们认为电磁感应跟光一样,都是靠以太传递的。最终,麦克斯韦以韦伯等人的实验结果为...
深度长文, 光速达每秒30万公里, 靠什么动力达到这么快的速度!
实际上光速严格来讲并不是指“光的速度”,而是信息传播的速度,或者说因果律的速度,只是光子的速度也正好是光速,所以人们一开始就用默认光速就是光子的速度,而作为普通吃瓜群众来讲,也自然会默认光速就是指光的速度。其实能以光速飞行的绝不只有光子,还有胶子,引力波等,任何静质量为零的物体速度都是光速,同时信息...
速度是相对的,必须有参照系才有意义,但为何光速是绝对的?
人们当然坚信光速与其他速度一样,需要一个参照系才有意义,在不同的参照系下光速也会有所不同。但是,随着麦克斯韦建立起了电磁理论,预言了电磁波的存在,同时还推导出了电磁波在真空中的传播速度,一场“灾难”降临了。不过人们要感谢那场“灾难”,正是那场“灾难”引领了物理学的大发展,甚至直接触发了狭义相对论...