为什么光速总是永恒不变的呢？

Question

如题所述

Answer 1

光速不变简介

A

B

C

D

在相对论中，光速不变是很特殊的，不是我们简单理解的匀速直线运动，而是指在真空中，光没有相对速度。光速在相对论中有两个观点：一是光不具有相对速度，这是相对论的前（提下面将分析）；二是光速c是运动速度的极限，这是相对论的结论（根据洛伦兹转换）。

　

在上图中，我们设A点沿平面D并且相对于平面D以五万公里/秒的速度运动，运动方向如图；C点以相反方向运动，相对平面D速度也为五万公里/秒。B为一束光，运动方向与C点同向，相对平面D的速度为c。根据相对论的光速不变原理，这束光B相对于A点的速度为c，相对于C点的速度也为c。显然，这是不可能的。

我们以下图作为分析对象：

A

B

C

A、B物体在地面运动，相对地面运动速度分别为每小时20与30公里。D为B物体上的一个光源。对两物体之间的相对速度进行测量时，无论在地面上还是在A、B物体上进行测量：同向运动时相对速度是10公里每小时；逆向运动相对速度是50公里每小时。相对速度的这种变换就称为伽利略变换。

按照经典相对论前提解释：但当你在地面或A、B物体上对D点发出的一束光的速度进行测量时，则不具有以上转变。在B物体上测得光速为c；在地面上测得的光速不会是c+30或c-30，也是c；在A物体上测得得光速不会是c+10或c-50，也是c。以上现象与麦克尔逊-莫雷△N=0实验结果相结合。就成为爱因斯坦光速不变原理的理论基础，即：在所有惯性系内测得真空中的光速恒为c，也就是光速与惯性系的选择无关，或者说光速与光源或观察者的运动无关。因此伽利略变换不成立，爱因斯坦抛弃了这一理论。

但爱因斯坦忽略了一个基本的物理现象：就是多普勒效应。在各处所测得的光速虽同为c ，但其频率是不同的，而频率的不同恰恰是运动所引起的，而且与相对运动速度大小成正比。由在《五维时空坐标》中的分析结论知道，这是光与其它物体具有相对运动速度的间接表现。因此对于光（或电磁波、或微观粒子？）而言，麦克斯韦电磁理论、相对性原理、伽利略变换同时成立，在不同惯性空间中，光（或电磁波、或微观粒子？）还具有洛伦兹转换；宏观物质则是速度v、相对性原理、伽利略变换同时成立，没有洛伦兹转换。进一步分析我们知道，它还有更多的物理内涵。

光以上运动速度变化，在相对论中用洛伦兹转换表达，爱因斯坦将其称为是运动引起的时空效应变化。在五维时空坐标中这种变化也同样能用洛伦兹转换表达，只是物理内涵不同《参见五维时间与空间》。在相对论中洛伦兹转换只有一种表达，实际应该有趋近光源与远离光源两种不同的表达式。

因此五维时空坐标及其推论结论不能成为推翻相对论的充足理由，只能认为相对论具有缺陷或还有更大奥密。五维时空坐标及其推论结论还可能为相对论提供更坚实的基础。

相对性原理：此原理认为相对静止和做匀速直线运动的参考系是等价的，物理规律在这些参考系中有相同的表现形式。

麦克斯韦电磁理论认为：电磁场以波的形式在真空中传播，运动速度为一个常数c。也就是说电磁波在真空中传播速度是恒定的。进一步的研究表明，光波就是电磁波，c就是光速。

Answer 2

也不是，光在不通介质里面得传送速度也不一样

Answer 3

在不同介质中是不同的