为什么光速是绝对的,而速度是相对的?
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发布时间：2022-09-22 17:56
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好二三四
时间：2022-09-22 22:17
精确的科学实验表明,光的传播速度并不是无限的,它的速度约为每秒3亿米(30万公里)。光速的奇特之处在于：光源与观察者之间的相对速度并不影响光速的数值。空间与时间必须混合在一起才能保持光速的恒定，从某种意义上来说就是必须保持空间和时间的一致，尽管我们习惯用米来衡量空间，而用秒来衡量时间。但是，如果空间和时间相似到可以互相转换的程度，那么就需要某种“常量”来转化这两种单位。也就是说，必须有某种用米/秒来测量的东西，人们可以用以秒为单位的时间来乘以这个“常量”得到以米为单位的空间。这个通用的转换因素就是光的速度。光速之所以是有限的，原因很简单：有限的空间对应的是有限的时间。
热心网友
时间：2024-12-13 08:26
确定速度的大小必须有明确的参照物才有意义。而光速不变原理却说，光相对于所有的参照物传播速度都一样。所谓的相对于所有参照物，其实质就是没有明确的参照物，没有明确的参照物则速度就无从谈起。
那么应该如何确定光相对于一参照物的运行速度呢？光是电磁波，光是波的一种，因此用波动理论诠释光速最合理，也最可靠。也就是说，光速问题实际就是波速问题，可以使用波速的确定方法确定光速。下面我们不妨就先研讨一下波速的确定方法。
波速确定方法与实物粒子运行速度的确定方法有所不同，波具有以下两大传播规律：
(1).波在传播介质中的传播速度是由传播介质的性质决定的，波在性质稳定的传播介质中的传播速度是固定的。
(2). 波源在传播介质中的移动不会影响波在传播介质中的传播速度。在确定波速时，波源在传播介质中的移动速度并不能参与波速的合成。既然是这样，波的传播介质就是波速的第一参照物。
根据波的以上两大传播规律，可归纳出以下的波速确定方法：
(1).首先确定波在传播介质中的传播速度。
(2).再确定波的传播介质相对于参照物的移动速度。
(3).然后把两个速度合成，就是波相对于该参照物的传播速度。
(4).波传播过程中，若波到达区域的传播介质性质出现了改变，则波的传播速度也会跟着改变。
总结：波速是由传播介质的性质与传播介质相对于参照物的运动状态两大因素决定的。
传播介质是波速的第一参照物，要想知道波相对于其它参照物的运行速度，就必须首先知道波的传播介质是什么。因此，确定光的传播介质是解决光速问题的关键。今天，光相对于各参照物的传播速度无法确定的问题，正是光不需要传播介质这个错误理论造成的。也正是在这种无法确定光速的情况下，才出现了不切实际的光速不变的假设。
波的形成与传播需要两个基本条件：波源和介质。波源是产生振动的物体，而介质则是振动能量传播所需的物质，这两个条件缺一不可。没有波源就无法产生振动，而没有介质则无法传播振动。而介质的震动只是在一平衡点进行，介质并不会随波的传播而移动。因此，必须有连续的传播介质波才可以传播下去。光波的传播也应如此，否则它就不属于波，也不会表现出各种各样的波的特性。那么又该如何确定光的传播介质是何种物质呢？其实方法很简单，既然波是靠介质的有序震动进行传播的，根据波的这个传播特点，就可归纳出确定波传播介质的方法，即：波传播时，在传播地点做有序震动的物质，就是波的传播介质。那么光传播时，是那种物质在做有序振动呢？是电磁场。因为光传播时，光波中电磁场的强度，进行着周期性的大小变换。电磁场强度的这种大小变换，实际就是电磁场在振动，变换中的电磁场的最大强度，正是电磁波的振幅。所以说，电磁场就是电磁波的传播介质。由于磁场是电场的另一种表现形式，也可认为：光的传播介质是电场。
人们之所以会认为光传播无需传播介质，是因为宇宙中一些星球发出的光可以穿过浩瀚的太空到达地球，人们一直认为浩瀚的太空是真空的，光既然可以在浩瀚的太空中传播，于是便有人认为光传播不需要传播介质。电场是由组成物质的带电粒子发出，并可以向远处无限的延伸。由于宇宙中存在有数以万亿计的星球，这些星球大都是由带电粒子组成，所以它们会在太空中形成各自的电场，这些电场才是光可以在浩瀚太空中传播的原因。
使用光的传播介质电场，还可以很容易的解释迈克尔逊-莫雷实验。迈克尔逊-莫雷实验测得，在地球附近空间中，光在各处及各个方向上的传播速度是相同的。为什么会有这样的结果呢？有以下两个方面的原因：
(1).由于其它星球距离地球太遥远，它们在地球附近形成的电场与地球自身形成的电场相比可以忽略，地球附近空间中的电场主要由地球自身形成。因此，地球附近空间中的电场与地球是成为一体的，没有相对运动。
(2).传播介质的性质决定着波在该传播介质中的传播速度。在地球附近空间这个特定区域里，电场的性质处处都基本相同，因此在这里测得的光速也都基本相同，为每秒约30万公里。
正是基于以上两点，才造成在地球附近空间中测量到的光速，在各处及各个方向上都基本相同。
基于上面的两点还可以明白：来自太阳或其它星球的光，它们在太空中传播时，不管其相对于地球的传播速度是多少，当它们到达地球附近后，其相对于地球的传播速度都会变的相同，为每秒约30万公里。正是各星球照射到地球上的光速相同，造成一些人认为光相对于各星球的传播速度都一样，便得出了不切实际的光速不变理论。在科学研究中，不能根据事物的表面现象下结论，要学会透过现象看本质。太空中的光相对于地球的传播速度并非是恒定不变的，因为太空中的电场，是由宇宙中数以万亿计的运动着的星球共同形成，当空间位置改变时，电场的强度与运动状态可能也会改变。电场的强弱变化以及电场的运动，都会影响光的传播速度，所以光在太空中并不会一直以恒定的速度传播。测量得到的每秒30万公里的光速，实际上是在地球附近空间这个特定区域中的光速。
有了电场作为光速的第一参照物，还可以很容易的确定光在地球附近空间中传播时，其相对于各类参照物的传播速度。下面就通过一事例来诠释一下此类情况。
在地球附近的空间中，光的传播介质电场与地球没有相对运动，也即是，在这个区域里光的传播介质相对于地面是静止的。
假设光在地球附近空间中的传播速度是C。则一个停在轨道上的火车，其前车灯发出的光，相对于轨道的传播速度就是C。由于火车没有运动，则火车相对于光的传播介质的运行速度是0，所以此时该光相对于火车的传播速度也是C。若该火车以速度V向前行驶，请问火车此时前车灯发出的光，相对于轨道与火车的传播速度又各是多少呢？
由于光源的移动不会影响光在传播介质中的传播速度，则行驶的火车前车灯发出的光，相对于轨道的传播速度仍是C，而不是C+V。
这里要明白，波速的确定方法与实体物质运行速度的确定方法有所不同。在运行的火车上，若有人在车厢内沿火车运动方向向前行走，则该人相对于轨道的移动速度就是车速与人行走速度之和。但波速的确定方法却不同，波速是由传播介质的性质与传播介质的运动状态两者决定，与波源的运动状态无关，所以不能简单相加，需按照前面归纳的波速确定方法计算。
由于行驶的火车相对于光的传播介质的运行速度不再是0，而是V，且火车行驶方向与光传播方向一致，则此时该光相对于火车的传播速度不再是C，而变为C-V。这里要注意，光虽说是由火车发出的，但其相对于移动的火车的传播速度并不是C。
火车行驶时，其前车灯发出的光，相对于轨道与火车的传播速度不再相同，由此说明光速不变原理是错误的。
大道至简，光速的确定方法与其它波并没有什么不同。光不能在无传播介质的空间中传播，也不存在光速不变原理。
热心网友
时间：2024-12-13 08:26
所谓光速的绝对性是指，光速相对于任何参照系以及不同能量（频率或颜色）的光都是不变的。因此，光速被认为是自然界中一个非常神秘的常数。然而，光是一种自然现象，在现实的世界中，不存在任何绝对的东西。因而，光速不变的绝对性，只是我们对光速不变的特性所做出的矫枉过正的解读。
类似的例子还有很多。例如，过去的质量守恒定律，质量被认为是物质所固有的含量，其具有绝对的不灭性。然而，放射性元素的被发现，当重元素衰变为轻元素时，有部分质量转变为能量。于是，质量的超然地位及其神秘性不复存在了，其只是能量的聚集，是被封闭的粒子关于其空间效应的度量。
光速不变的绝对性，是爱因斯坦从光速不变的现象归纳出来的。由于自然界存在着质的变化，使归纳法的应用受到了*。一旦归纳出的规律超出了质变的范围，该规律就失效了，从而*了规律的绝对性。
比如，迈克尔逊-莫雷实验的零结果，意味着光速与光源相关；而双星实验中的星光，具有频率的周期性变化，又说明光速与光源无关，而与空间相关。对于这对矛盾的现象，有两种不同的解决方案。其一是提出一个物理机制，使对立的现象分隔在不同的区域，从而化解了矛盾；其二是爱因斯坦的做法，他认为所有参照系中的光速都是一样的，用光速不变的绝对性来消除对立的现象。
然而，在现实的世界中，参照系的性质是不同的。这也是物体的运动具有物理意义的原因，即速度只有相对于物理背景的运动才是有意义的。例如，我们在河水中游泳，水流是物理背景，其是我们运动的参照系。只有相对于河水的运动，才会对我们产生阻力。至于岸边的人或树木，他们与我们的相对运动，只是表观的运动，并没有实际的物理意义。
类似于声障，相对于物理背景的运动速度越大，该背景对运动物体的影响也就越大，从而使之产生了相应的变化。这就是空间的运动效应，结合狭义相对论就是相对论效应，如尺缩、钟慢和质增等。
然而，根据狭义相对性原理，所有的参照系都是完全相同的，那么究竟哪个参照系上的孪生兄弟更年轻呢？参照系的绝对相同，取消了运动的物理意义，因而相对性效应仅只是数学的变换。
比如，如果我们固执地认为人的体重是绝对不变的。于是，要求在任何维度上称量体重都是一样的（货物交易就是如此要求的）。然而，地球是椭圆的，不同维度的重力是不一样的。于是，只有修正不同地区的体重秤，使它们得出的读数保持不变。由此，各地的修正值就成为了相对论效应，因而其只是数学上的变换。这就好比我们用不同的语言说同一句话，虽然发音不同，但意思却是不变的。
实际上，光速相对于物理背景和能量，只具有相对的不变性。因而，光速c只是一个普通的物理参量。由于物理背景的存在，物体的能量有两种存在形式，即动能与势能。低速时，以动能为主；高速时，则以势能为主。这就是为什么，在高速时，物体的运动具有速度不变性的原因。
由于光子的质量非常小，以至于其动能远小于势能。所以，光速是光子维持其势能的速度，具有相对于物理背景和能量的近似不变性。例如，不同能量（颜色）的光速是不同的，蓝光快于红光，只是两者的速度差与光速c相比是远小于1的。
总之，只有相对的绝对，没有绝对的相对。由于物体的运动只有相对于物理背景才具有绝对的物理意义，因而不存在光速不变的绝对性。随着宇宙的膨胀，作为物理背景的量子空间会持续地降低其密度。于是，光速也会相应地不断增大，直至过渡到经典力学的情况。那时，光子的能量全部都是动能，从而使光速达到了最大值，光子也由此成为了自由的粒子。
光速也是相对的。电子如同大炮，给了光子初速度即光速。光速是相对于真空的运动速度，在介质中的运动速度比光速稍微低点。另外，光有折射、反射现象，其方向发生了改变，速度是矢量，方向的改变也是速度的变化。
不论哪个惯性系，测量光的速度，恒定为c.因此，说它是绝对的。有质量的物体的速度，必然是相对于某个参考系才能定义，所以，我们说速度是相对的。
因为光速是推导出来的，最后通过实验验证的。
通过麦克斯韦方程组推算出了电磁波的传播速度，光也是电磁波的一种，但是这个速度没有任何参照物，所以，光速是绝对的。
刚开始有人怀疑光速是有参照物的，如果有参照物光速就不是绝对的，有物理学家提出光的参照物是“以太”，这也是“以太”学说的由来。
但是后来被实验证实不存在以太。
光速就没有了参照物，所以光速的绝对的。
光速为什么是绝对的，本质原因是麦克斯韦方程，目前没有任何理论显示麦克斯韦方程组是错误的，所以至少现在来说，光速的绝对的，没有参考系。
多数的相对论讲义都没有给光速不变以直观的解释，我来给你解释下，其实特别简单。
起初，麦克斯韦预言了电磁波，并且给出了简单优美的方程，可以直接算出电磁波的速度，就是现实中的光速。后来，赫兹用实验产生了电磁波，和麦克斯韦的预言一致。因此，大家认定，光也是一种电磁波，而速度，都算好了，还怎么变。而且这方程，太美，简洁对称，大家直觉上就不认为他会是错的。
为什么会这样呢，为什么电磁波的速度直接就可以算出来，与发射源无关呢？因为电磁波的速度不是相对于任何物体的，而是纯粹在虚空中的速度。什么意思呢？下面解释一下。
我们先来说说普通物体的运动。平时我们说一个物体的运动速度，是这个物体的位置随着时间在变化，计算速度我们要找个参照物，用运动物体与参照物距离随时间的变化，来度量运动物体位置的变化，也就是速度。毕竟，我们无法在虚空中做刻度直接测速度，做了刻度也不能说这个标记是不动的，还是需要一个参照物。
但电磁波就不一样了，他是发射源那里有个电场在变化，这个变化的电场直接就在旁边产生出一个磁场，这个磁场也在变，又在旁边产生一个电场，这就是电磁感应，就这样电场磁场交替着往前跑，不依赖任何物体，在真空中就能跑。这个跑的速度，是可以根据感应的时间和感应的距离算出来的，这里面没有任何参照物，完全是相对虚空的速度，你说他是相对任何物体的速度都可以。
所以到这里，当麦克斯韦电磁方程出来的时候，光速不变就已经呼之欲出了。但这和人们的常识矛盾太大，牛顿力学的运动方程都不成立了，所以人们不相信会是这样，于是找各种可能，最容易想到的就是虚空不空，充满了叫以太的东西，而以太也在动，算出来的光速是相对于静止以太的速度。这样就和牛顿力学不矛盾了。这种想法不仅假设了以太的存在，还需要引入绝对静止的概念，即存在绝对静止的空间。这种想法不但解决了光速问题，也给上帝找了个地方，上帝就呆在绝对静止的空间。本来牛顿力学就给上帝挤没地方呆了，现在柳暗花明，又给他找了块地儿，所以这种想法受到多数人的普遍认同，接下来就是实验验证了。
于是就有了著名的迈克尔逊莫雷实验，实验的结果大家也都知道了，光速就是不变。于是大家都傻了，不知道咋回事。公式倒是好弄，洛伦兹凑了个公式，既能解释光速不变，也和经典牛顿力学不矛盾，但大家还是傻，不知道这是为什么。这时候爱因斯坦出来了，解释了这个现象，带来了新的时空观。所以说爱因斯坦这才是高人。
个人基研发现，太阳系内光速绝对，其他恒星决不一定，建议人们没有走出地球，把古原始；日盖一陆；小范围的；阳阳华帝；外际哲学；今相对论等。
日浑天空，早已日地月三星高照，夏商日月季年，道法自然三生万物，阳；哲学；相对；存认不全，应该水平道理。
又全新日，宣夜空照，三次造山，出新人类。今火星日；水星日；月亮日永对应原始一陆，日北盖地出现哺乳动物；各种兽人。
浑天一陆分二；宣夜四大文明；今又迫移七大洲后，原本一个地球，换日改月地经纬，地质气侯，生物跟变，人文也会跟着续迁，但基础规律：
活立空间，相对基础，
间水平衡，永恒事业。
乞今未止，存认不全，形上认识，邪教控止。才出现困求多元，个人基础发现，现在为什还不把客观存在的，一小块始陆地；逐渐面积大后；日分二四七大洲；出现古今人类。
微生水卵蛋动；北日盖地阴阳；
晕天隔地月转。四季星日宣夜。
今日地球，水主表面，
境三态道，界公平理。
古天地物人今续新果；
中能发表后外请验证。
任何物质的运动速度都是绝对的，说相对是观察者的主观认知局限造成的，比如看大地是静止的其实它和你在在宇宙中有一个绝对速度只是目前 科技 还没有方法计算出这个速度也就是一种对自然物理的认知缺陷。不能因为人类自己的无知就去否定运动的绝对性吧，举个例子应用萨格纳克效应原理的激光陀螺仪就不需要外参照就可直接判定转动角度。由此判定未来也有不需外参照可直接测量宇宙物体绝对运动速度方法的。而认为大地是静止是人的主观感受，也就是两物同速同向动动时的主观感受，
精确的科学实验表明,光的传播速度并不是无限的,它的速度约为每秒3亿米(30万公里).光速的奇特之处在于：光源与观察者之间的相对速度并不影响光速的数值.
空间与时间必须混合在一起才能保持光速的恒定,从某种意义上来说就是必须保持空间和时间的一致,尽管我们习惯用米来衡量空间,而用秒来衡量时间.但是,如果空间和时间相似到可以互相转换的程度,那么就需要某种“常量”来转化这两种单位.也就是说,必须有某种用米/秒来测量的东西,人们可以用以秒为单位的时间来乘以这个“常量”得到以米为单位的空间.这个通用的转换因素就是光的速度.光速之所以是有限的,原因很简单：有限的空间对应的是有限的时间。
假设我们和一个星球的远离相对速度大于光速，那在上一秒这个光开始离开这个星球，这束光和我们地球的相对速度就是+300,000km/s，那么是不是我们就能看到和我们相对速度大于光速的星球了呢？
光是一种电磁波，电磁波又百是什么？变化的电场会产生磁场，而度变化的磁场又会产生电场，于是一个根据特定规律变化的电磁场会在空间中交替的产生电场和磁场，问并且向周围传播，这就是电磁波。电磁波是由电磁场变化产答生的，电磁波传播的专速度受到麦克斯韦方程的约束，是由磁导率和介电常数决定的。也就是说它是由介质传播电场和磁属场的能力决定的。
光速为什么是绝对的。
因为真空中的光速只有一个c=299792458m/s。
虽然在介质中光速看起来会慢一些，在特殊介质中，光速只有几米每秒，不用刘翔，只要正常人都能享受超光速带来的快感，体验时光倒流的错觉。
但是实际上任何介质也不能影响光速，非真空介质也只能通过截留光子“一段时间”来“降低”光速。而光子再相邻两个介质分子之间传递的速度依然是c。
假设介质中有两个相邻的粒子A和B，光从某处传来被A吸收并“挽留”一段时间，然后光子离开A向B传播，从A到B的过程中光子的速度仍然是c=299792458m/s。
光子只要在传播，不管在什么地方在哪里都是雷打不动的c=299792458m/s。任何参照系中任何方向的光速恒为c。这就是光速不变原理。目前只知道万有引力回弯曲光线路径，还不知道什么东西能影响光速。
