您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

光速不变，为何在水中的传播速度会变慢？引力又为何与光速相等？

光速,速度,引力光速不变，为何在水中的传播速度会变慢？引力又为何与光速相等？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

光速不变，为何在水中的传播速度会变慢？引力又为何与光速相等？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

光速不变原理是爱因斯坦根据光速不变现象归纳出来的。在经典电磁学中，光速是一个常数，具有不变性。在双星实验中，光速与星体的运动无关，只相对于空间以速度c运动。然而，在迈克尔逊-莫雷干涉实验中，实验的结果为零，表明光速与光源相关。

于是，光速时而与空间相关，时而又与光源相关。面对这一矛盾的现象，爱因斯坦索性将该现象提升为光速不变原理，即认为任何参照系看到的光速都是等于c的，

于是，根据光速不变原理，光速不变具有绝对性，即相对于不同的空间，相对于不同的能量，光速都是绝对不变的。

然而，由于自然界是不连续的，存在着质的变化；当归纳的原理超出了质的范围，该原理就不再适用了。

比如，不同的参照系具有不同的性质。有的参照系代表真实的物理空间，具有实际的物理意义；而有的参照系则是与空间无关的，其仅具有表观的相对性。

比如，迎着阳光奔跑‍♀️和举着手电筒行走，对于光速的影响是不同的。只有后者，光速才会发生变化，由最初的相对于人体以速度c运动，转变为后来的相对于空间以速度c运动。此时的光速实际上变慢了，产生了运动蓝移，由光子的部分动能转换为光子的势能。

实际上，由于我们的宇宙是一个有机的系统，是由不可再分的最小粒子——量子构成的。离散的量子构成宇宙的物理背景即量子空间，而由量子的高速运动所形成的封闭体系成为宇宙的物理对象即各种基本粒子及其宏观物质。

于是，物体的运动会受到量子空间的影响与束缚，不存在完全自由和独立的物体。因此，任何物体的外在能量都具有两种不同的存在形式。其一，是相对于自身的动能；其二，是相对于空间的势能。

光子是受到激发的量子，也同样具有动能和势能。因为，其本征参量是普朗克常数h，该常数的量纲是粒子的角动量，说明量子的质量和半径都是大于零的。

不过，由于光子处于离散的状态，因而其质量非常小，以至于光子的动能远小于其势能。所以，光子的能量变化主要是其相对于空间势能的变化，由势能参量频率来表示，表现为光速相对于能量的不变性。

于是，不同能量的光速是不同的，能量高的光速总大于能量低的光速，只是两者的速度差远小于光速本身，表现为相对的不变性。

此外，光速只是光子维持其相对于空间势能的速度，因而具有相对于空间的不变性。

于是，光速与空间的密度成反比。量子空间的密度无限大时，如宇宙的早期，光速近似为零；反之，量子空间的密度趋近于零时，就还原为经典力学的情况，空间效应近似为零。在此情况下，光子的运动是完全自由的，其外在的能量仅以动能的形式存在，此时的光速最大。

综上所述，光速不变是因为光子受到量子空间的束缚所造成的，只具有相对的不变性。

因此，当光在水中传播时，等效为空间密度的增大，所以光速会变小。

然而，虽然引力波的速度和光速都是量子传播能量的速度，但是引力波的能量（频率）小于光的能量（频率），所以引力波的速度小于光速。

只是两者的速度差非常小，从而使它们的速度近似相同。只有经过漫长的传播，才会使两者的差异显现出来，表现为光速或x射线先于引力波到达地球。

回答于 2019-09-11 08:43:50

70

永动机45

34分钟前 · 科学领域创作者

大家来共同研究一下，这个设施是否能够永动，算不算永动机。。。。。。。如图所示,在管子里安放柱形磁铁,磁铁可以在管子里来回移动,在管子两端分别设置一个反斥磁铁对管子里的磁铁进行排斥推动做功,管子可以围绕辐条转动,图1所示,轮子在竖直面圆周运动,管子随重力向下滑动,管子两端的磁铁分别可以推动管子里的磁铁向外移动,可以看我发的视频的动态画面,了解管子内的磁铁与两端磁铁如何发生推动作用,请你思考一下,这个设施是否能够永动,并产生超能,

编辑




回答于 2019-09-11 08:43:50

光速确实是不变的，在水中之所以会变慢，是因为它并不是一直在传播。因为光是一种能量波，在水中传播时会被水分子吸收，吸收光后的水分子通过振动再将光传播出来，之后光在传播过程中会不断进行这种吸收-散发的过程，因而传播速度就会减慢。这就是介质对光形成阻力的原因。

科学家曾一直试图建立一种场理论将磁场，引力波，光等统一在一起，他们一直认为这些物质其实是同一种本质相同的物质的不同表现形式，因此他们的速度应当就是一样的。至于这种理论是否已经被建立起来，我不清楚，反正爱因斯坦生前并没有建立起来。

回答于 2019-09-11 08:43:50

第一、光速不变定理并不是说光速不会变化，而是说真空中的光速对任何观察者来说都是相同的，无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。真空中的光速是宇宙所有物体运动速度的极限，任何包含静质量的物体都无法达到这个速度，只能无限趋近。

第二、光在不同介质中的速度不同。光的本质是电磁波，而电磁波的传播速度与介质的介电常数和磁导率有关，那么光在介质中的传播速度也不例外地受到介质属性的影响。介质中的光速可以用相对论速度叠加公式去直接计算，但这里要明白的是，光速的叠加不遵从经典力学那样的线性相加法则，而遵从相对论的速度合成法则。

 1/2    1 2 下一页 尾页