为什么说光速不可能被超越?
让我们在这里给出一个答案。光速实际上可以被超过。宇宙中有许多超光速现象。然而,我们也可以理解光速是不能被超越的,但是这个极限是物质、信息和能量的极限。到底是怎么回事?
这实际上与爱因斯坦的相对论有关。今天,让我们简单谈谈这个问题。牛顿理论和麦克斯韦理论的矛盾。事实上,很久以前,光速对学者来说是一个非常痛苦的问题。因为测量光速太难了。伽利略曾经想通过实验来测量光速,但是他的实验失败了。现在,我们知道光速大约是3 * 108米/秒,它可以在一秒钟内环绕地球七次半。以这种速度,伽利略时代的科学技术无法精确测量。
由于根本没有办法测量光速,物理学家无法捕捉到接近光速的高速现象,更不用说验证现有的理论了。因此,当牛顿后来提出牛顿力学时,几乎每个人都相信牛顿力学在光速下可以非常精确。特别是,如果你在火车上,手里拿着手电筒,这时,你会沿着火车的方向发光。如果有地面观察者,他看到的光速应该是光速加上火车的速度。这实际上是我们在初中和高中所学的参考系的相关知识。只是没想到,物理学圈里还有另一个大个子,这个大个子就是麦克斯韦。他提出了著名的麦克斯韦方程。
他预言电磁波的存在,而光是电磁波。麦克斯韦理论和牛顿力学在当时的物理学界有着相同的地位,但它们有矛盾。具体来说,麦克斯韦方程可以推导出光速的表达式,c=1/ε0μ0,其中ε0称为真空介电常数,μ0称为真空磁导率。ε0和μ0是常数,即固定值,所以我们会发现光速也是固定值。
当科学家看到结果时,他们实际上有点困惑。原因也很简单。根据牛顿力学,光速不应该是一个固定值。这难道不矛盾吗?为了调和这一矛盾,有人提出水波的传播需要介质,即水。当时光也被认为是一种波,因此,光的传播也需要介质。从麦克斯韦方程导出的光速实际上是相对于这种介质的光速,这种介质也被称为以太网。结果,科学家们开始做各种实验来寻找乙醚,但都毫无例外地失败了。
广告 您可能关注的内容 |