Question

光速不变原理是怎样推出来的？

光速不变原理是怎样推出来的？

Answer 1

光速不变原理
光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（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。这个数值是299,792,458 米/秒。

光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。

在广义相对论中，由于所谓惯性参照系不再存在，爱因斯坦引入了广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。这也使得光速不变原理可以应用到所有参考系中。

爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段：

“光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。”

“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下：

1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。

2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”

“对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。”

“由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。”
（《爱因斯坦奇迹年━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰•施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版 第97━98页，第100━101页，第109页，第127页。）

光速不变第四解为质速解，此解从质速关系得来。爱因斯坦质速关系式：
m=m0/√1-υ2/c2（m为运动质量，m0为静止质量，υ为物体运动速度，c为光速）说明：物体以远低于光速的速度（人体尺度下）运动时，质量变化不明显，增加的质量忽略不计，可认为质量不变，以经典力学规律足可以应付计算需要。但接近光速运动时，物体质量增加较多，随着向光速的靠近，质量趋向无限大。大小两极相通，质量无限大因两极同一又为无限小，质量无限小可视为零，因此光子无静止质量。光作为极限物，大小同一，动静也同一，无静止质量即为无运动质量。从质速关系式也可得m0=0时,m=0,υ=c时，此公式不成立。有人认为没有质量怎会有能量？须知电磁场为能量场，光量子又是能量子，因光子无质量，任一能量值在与质量对比时都为无限大，因无质量，运动中也不消耗能量，除传递能量给其它物体外，光子能量足以保持其速度不变。

Answer 2

光速不变原理不是推出来的，是一种假设，相对论就是在这种假设之下才有意义。任何一种物理理论都需要一个参考系，经典力学是一以太为参考系的。但我们都知道“以太是不存在的”，所以需要一种客观存在的参考系--光，后来经过证明，光速是可以完成做参考系的任务的，以他为基础发展出了很多近代物理理论。但任何理论都有先天的缺陷----他无法证明最初的假设。所以才有人一直坚持相对论是一种错误理论----因为无法证明光速是不变的。就像无法证明“以太”的存在一样。

Answer 3

是通过做试验做出来的 不过现在还有个说法 光速越来越慢

以前人们在不同速度的物体上去测同一束光 结果他们测出来的结果是一样的 如果按照经典力学的话 在不同速度的物体上测量同一物体的话 测出的速度应该是不一样的 这是光的一个比较特殊的地方 还有就是根据爱因斯坦的相对论 当一个物体达到光速的话 那它将成为一个永恒 所蕴涵的能量是无限大 如果超过光速的话 那么恭喜你 你能够回到过去了 这就是时间机器的原理 虽然现在还没有真正的时间机器出现

Answer 4

爱因斯坦的思想是先验的，就是在理解宇宙时，有一些东西是不能用逻辑思维推出的，只能作为思想的出发点，如很多我们平常所见的，惯性，质量等，我们都不会去问为什么，光速不变就是人认识宇宙时，如同作为公理（或常识）一样被接受记忆的。

Answer 5

详见相对论