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宇宙中有没有比光速更快的速度?你知道哪些?
光速,速度,宇宙宇宙中有没有比光速更快的速度?你知道哪些?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
9月,爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。
10月,德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。
在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。
当祖国错了的时候,他能理性爱国;当别人服从的时候,他能坚持自己。伟人的人,不仅有伟大的贡献,更是有伟大的人格。爱因斯坦之所以名满世界,大概就源于此吧。
关于爱氏的故事,还有很多,大家可以自己找找。回到我们的主题,来介绍一下狭义相对论和广义相对论。而且我尽可能讲一些你们在网络上没有看到过的,你们在平日里,没有思考到的。我觉得这才是你们要的,也是我要给你的。
在开始的时候,我就要说明这两个理论的基础。然后你们再跟着这些基础来理解爱氏的理论。
1、狭义相对论是建立在狭义相对性原理和光速不变原理之上。那什么是狭义相对性原理,什么是光速不变?
狭义相对性原理:一切物理定律(力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律)在所有惯性参考系中都是等价(平权)的,没有一个惯性系具有优越地位,不存在绝对静止的参考系(以太),从而否定了“以太说”和绝对空间。
值得一提的是,这个原理其实是伽利略相对性原理的推广,也就是说伽利略是第一个思考惯性中物体运动的变化的人。这个我在《变化》里最初的几章内容中着重讲过。非常重要的理论概念!
可以说不理解惯性,惯性系,非惯性系的情况下,你要深刻理解相对论,是做不到的。
我也因为考虑了惯性,惯性系和引力,引力场的关系后,得出引力是惯性的源泉。
光速不变原理:真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。
2、广义相对论建立在广义相对性原理和等效原理之上的。那什么是广义相对性原理?什么是等效原理?
广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。
很明显,广义相对性原理是狭义相对性原理的拓展。
等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的。
在这里我强调两个点:
1、广义相对论不光是建立在广义相对性原理和等效原理之上,还是建立在狭义相对论之上的理论。也就是说上面提到的“四个原理”,都必须满足,广义相对论才成立。如果狭义相对论被证明是错误的,那么广义相对论也是。
2、关于光速不变原理的理解。注意再看一遍:光速不变原理是指真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。
这个问题的严峻性,就好比我问你:现在的光速值被认定为299,792,458
米每秒。假如100年后,光速值的测量,变为299792458.001米每秒,那么你会说爱氏的相对论是错误的吗?
我现在再问你一遍,是对的,还是错的?思考一分钟,再往下看吧。
很显然就原理所述而言,没有一点毛病,即使100年后光速测量变为299792458.001的时候,爱氏的相对论依然是正确的。因为对于任何观测者而言,光速都是这个值,光速是不变的。
那么为什么说超光速下,爱氏的理论是错误的? 再思考一分钟,你再往下看。
其实准确的理解应该是深刻的,而不是数字上的。在超光速下,光速自然不是不变的,也就是对于不同的观测者光速不同。光速不变性原理不存在,爱氏理论自然就不攻自破了。
那么我再来升级一下问题,100年后所测的光速值,比现在光速快10米每秒,此时爱氏的理论正确吗?
你不用思考一分钟了,直接回答吧。答案是:爱氏的理论依然正确。
如果你看了我《变化》中关于光速,空间,物质的概述,没有领会到这一点,你白看了。
而且上面也说了,不要追求数字上的理解,去追求本质上的理解。100年后,光速值比现在增加10米,如果是对所有观测者而言的,那么理论依然就是正确的!
好了,你有问题要提问吗? 提问给你5分钟时间,你来提问。而且你必须提问。没有问题,你就没有看清楚我上面所说的事情。
好吧,没有时间等你了。但肯定有聪明的朋友会问:“你说了什么啊!上面说光速不变,现在说100年后光速值比现在每秒快10米,你不自打脸吗?赶紧回家,别丢人了!这么弱智的问题,你都想不到!”
各位,这位同学说的话粗糙了点,但理确实不粗糙,很细。哈哈,我有种想笑的感觉,突然觉得之前写的好多篇章,还是太严肃了。课堂气氛不行。
现在该怎么回答这个同学的提问,你能替我回答一下吗?所以再返回来,再看一遍光速不变原理:光速不变原理是指真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。
哈哈,这已经是第三次让大家看这个概念了。你现在应该终于体会到我为什么想笑了。就一个写的明明白白的原理,怎么理解起来,那么费劲呢!
好了,看看关键词吧:真空中,光速,任何观测者,相同。我列出了我认为是关键词的四个词。
在你要分析我给你列出的这四个关键词时,我要告诉你分析它们能让你开始怀疑人生。别问我怎么知道的,我就怀疑过!
1、真空中,这是环境要求,条件。这里面也包含一个定理,估计包括我在内的所有人都赞同。那就是“真空不空。”至于怎么个不空法,在这篇文章中就没法细说了,篇幅有限。但大概就是退相干性理论,时空微扰理论。这个我在《见微知著》中后面的一些篇幅中谈论过。
2、光速。就两个字,包含很多。光速是一个数值,表述的时候,我们会说每秒多少米。发现问题没?也就是影响光速的定义里,必然包含米的定义,秒的定义。其实在1983年之前,光速的测定值都是不严格确定的。
为了让大家知道这个事情,还是读读下面文字:20世纪下半叶,光速的测量准确度随着谐振腔和激光干涉仪的发展而不断地提升。另一方面,更精确的米和秒的定义也陆续被认可。
1950年,路易斯·艾森用谐振腔所得出的光速值为299,792.5±1
km/h。这在1957年的第12届无线电学联合会大会上得到采纳。1960年,米被重新定义,基础是氪-86的某个谱线的波长。1967年,秒也被重新定义,基础是铯-133基态的超精细跃迁频率。
1972年,位于美国科罗拉多州波德的国家标准技术研究所利用激光干涉法测定光速,得出c = 299,792,456.2±1.1
m/s,其精度比之前的测量高100倍。剩余的不确定性主要来自米定义上的不确定性。
由于类似的实验也得出相近的光速值,所以1975年的第15届国际计量大会建议把299,792,458 m/s作为光速的数值。
1983年的第17届国际计量大会结果发现,通过测量频率并固定某一特定光速值所得出的波长比此前的长度单位定义更具有可重复性。大会保留了1967年的秒定义,使铯的超精细频率成为秒和米两个单位的定义基础。米的定义改为:“1⁄299,792,458秒内光在真空中所运行的距离。”
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