我们知道光速的推导是通过麦克斯韦方程组得来的,后来经过实验验证与计算结果相同。光速:c=1/√(με)μ是磁导率,ε是介电常数,都是介质属性。
真空磁导率μ是通过毕奥-萨伐尔定律计算出现的,毕奥-萨伐尔定律是一个实验经验公式,也就是先是猜想,后来通过实验验证与公式相符。
这样通过计算就可以得出光速的值。
迈克尔孙-莫雷实验证明了光速是不变的。
首先需要明白,光速不变,因为光速不变是通过麦克斯韦方程组得来的,这个推导是通过电磁波 理论,而没有参考系,所以光速的数值是没有参考系的数据。
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。
我们知道光速的本身就是电磁理论得来了,就没有依赖参考系,这样去理解光速不变,才比较容易。这样也就能解释你提出的我们观测的光速是怎么来的了。
既然光速在所有的惯性系都是不变的,那么在光看来,所有的惯性系都是“静止”的。因为有位移的时候,就会产生相对速度,既然光速不变,那么光速相对于参考系没有位移。那么此种状态来讲,就不会有时间的概念,因为没有运动,也就不会有时间。
时间,是通过距离与速度定义的,那么静止时就没有距离与速度,自然也就没有时间的概念。
我们知道光具有波粒二象性,光速不变的速度是真空中的速度,如果有介质的情况下,光的传播速度是与介质的频率相关的。我们知道麦克斯韦方程组中的光速是与介电常有关的。所以当光在介质中传播时速度会发生变化的,光速的不变原理是相对于参考系,而不是介质。
光在真空中不是以粒子的形式传播,是能量波的形式通过电磁场传播,此时能量是没有损失的,所以速度不会有变化,还是光速传播。但是到介质中由于能量被介质中的电子吸收,发生跳迁,从而使用光子的能量减少,发生了反射和折射的现象,从而就影响了光的速度。
止一,静笃以此为记。
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