Question

请问爱因斯坦的相对论假设，光速不变，怎么理解？

我就是不能理解：在不同的惯性体系里测得的光速是一样的。

Answer 1

首先，你要知道什么是光速。
英文：speed of light/ velocity of light 　　
真空中的光速是一个重要的物理常量。 　　
光速定义值:c=299792458m/s=299792.458km/s　 　　
光速计算值:c=(299792.50±0.10)km/s (一般取300000km/s）作用：当某物体运动速度相对于另一物体接近光速，某物体的时间相对于另一物体减慢，时间变化符合洛伦兹变换。（二十世纪七十年代通过卫星和地面天文台观测日食的同一时间位置的不同得以证实）光速是目前已知的最大速度，物体达到光速时动能无穷大，所以按目前人类的认知来说达到光速不可能，所以光速、超光速的问题不在物理学讨论范围之内。但在理论上如果穿越爱因斯坦罗森桥（时空虫洞）即可以相当于超过了光速。

光在不同介质中的速度不同，由于光是电磁波，因此光速也就依赖于介质的介电常数和磁导率。在各向同性的静止介质中，光速是一个小于真空光速c的定值。如果介质以一定的速度运动，则一般求光速的方法是先建立一个随动参考系，其中的光速是静止介质中的光速，然后通过参考系变换得到运动介质中的光速；或者可以直接用相对论速度叠加公式去求运动介质中的光速。 　　光和声虽然都具有波动性质，但两者波速的算法是完全不同的。以声音实验为例：空气对地面静止，第1次我们不动测得我们发出的声音1秒钟前进了300米；第二次我们1秒钟匀速后退1米，测得声音距我们301米，得到结论：两次声音相对地面速度不变，相对我们，第一次300米/秒；第2次301米/秒。在牵涉到的速度远小于光速的情况下，声速满足线性叠加。 　　换做光实验，我们用玻璃介质再做一次，静止玻璃中的光速，在各个方向上都是相等的。我们再做一个我们不动，让玻璃匀速运动的实验，会发现光对玻璃的速度在不同方向上是不等的，但不是简简单单的线性叠加了，而是遵循相对论速度叠加： 　　v'=(v+u)/(1+u·v/c²)，注意这里v、u为矢量，v是静止介质中的光速，u是介质的运动速度，v'就是求得的运动介质中的光速。 　　其实在前述声速实验中，声速严格来讲遵循的也是相对论速度叠加，只是若u、v都远小于光速c，则式子中u·v/c²是个很小的值，近似略去之后就得v'≈v+u，回到经典的线性叠加形式。 　　所以，千万不可以用低速条件下机械波的近似规律去硬套光波。作为狭义相对论基本假设之一的光速不变原理，永远指的是真空中的光速c不变，它是基本物理常数之一。如果有介质，就需要利用相对论速度叠加公式去求光速，切忌用简单线性叠加。对光速不变原理的正确理解，是正确理解狭义相对论的关键之一。
建议你多看看百度百科 http://baike.baidu.com/view/18638.htm

Answer 2

可以理解为 光是时间的量度，光走过3*10^8m所用的时间按近似为 1s。作为时间的基准，它的速度就要保持不变。而且经过大量试验证明，光速是不变的。
这个仅供参考，还是看看百科，比较好。

我觉得两束光的相对速度 之所以 不是2c，而仍然是c，
是因为1.相对速度的叠加只适用于牛顿的经典学说里，只适用于低速行驶的物体，因为当运动物体的速度越接近 c ，在以它作为参考系的 时间、空间，甚至是它自身的质量都会发生改变，从而保持相对速度总是小于等于 c。
2. 可能光速c 在我们所处的宇宙中就是一个 特殊的常量，它代表着最大 Vmax

Answer 3

狭义相对论有两个基本假设，第一个就是光速不变原理，这就意味着在任何参考系中，光的传播速度都是不变的，大约每秒30万公里。第二个假设就是，在任何参考系下，物理规律是不变的！

Answer 4

也就是说光速是这个世界的最大的速度，在任何惯性系中，没有物体的速度能超过3.0×10*8.DO　　YOU　KNOW？

追问

谢谢您和史上NBA纳兹的回答：
你说的这些我都明白，但是我难以理解：两束光，一束向东运行，一束向西运行，但是两束光的相对速度还是c。这与低速的情况不一样，虽然很多人都知道在任何惯性系中光速不变，但是真正理解为什么不变的人应该不多，连爱因斯坦本人都没有给出很好的解释。如果能理解光速不变的原因，也就真正理解了相对论。因为光速不变是前提条件，后面的什么时间膨胀、质量变大、长度变短都是推导出来的。

追答

我明白你的意思啦，是不是例如A车对地面车速50公里每小时，B车30公里/小时，A相对于B的车速为50-30=20公里每小时的速度叠加原理？？？ 但是相对论必须假设光速不变才能推导，而在牛顿时空观中，是不能被证明光速不变的。很多人以为爱因斯坦相对论可以离开光速不变假设，这是不对的。爱因斯坦为了保证光速不变，需要修改长度（尺缩），时间（钟慢），就是认为运动的参照系测得的时间，与静止参照系不同，这已经是与牛顿理论完全不同了，而不是兼容关系。最重要的一点理解方法
　　问题的关键是如何理解光速不变。 　　光速只与传输介质有关（麦克斯韦证明了这一点）。怎么理解呢？ 　　假设光源一直处在运动中，无论是匀速运动还是变速运动，光源在某一时刻发光，令这一时刻t=0。由于光不同于有质量的物体，不会因光源的运动得到惯性速度，在t=0时，光源有个确定的位置，周围有确定的介质，无论介质是真空、玻璃，或是其它什么，光速只与传输介质有关，按周围介质所决定的特定速度远离t=0时的发光位置，也就是说光速是相对于介质中发光位置而言的，与光源无关。

追问

谢谢您的回答！
从以上的回答我理解了光的速度不会随光源的移动而使速度增加或减少，因为光无惯性。
还有一个矛盾的地方我想不通，假设在一辆行驶的火车车厢里，t = 0时刻，向火车运动的方向发射一束光。按照您说的光无惯性，所以在地上的人看到的光的速度是c，但是，为什么在火车上的人看到的光的速度也是c呢？？相对论对于这个例子的解释是：火车上的时间变化了；相对论是为了保持光速不变而改变车厢上的时间。

追答

其实对于相对论，现在是存在着分歧的。现在有一种说法就是分为光速的绝对和相对，
一般说来，说光速不变或说光速是绝对的均指光在真空中的速度，而光在不同透明介质中的速度另当别论。光速不变是光的实速度不变，或者说光本身的速度是不变的，这种绝对速度当然指真空中或同一介质中的速度。而光速的变化还是指光相对某运动物体的虚速度，即光的相对速度。
而我们现在所说的光速不变可以看作是光的实速度，而那个根据参考系的不同而得到不同的光速可以认为是虚速度

Answer 5

在介质均匀稳定的条件下，任何波对介质的速度都不变。不用假设。
爱因斯坦不知道太空不是真空，不知道光有介质，不知道真空的相对性，光真空中，光速为0。是相等，但他推导时等式两边同除以光速，就得到错误结论。