光速不變?cè)砝碚摰牧硪环N推導(dǎo)

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1、光速不變?cè)砝碚摰牧硪环N推導(dǎo)光速不變?cè)砝碚摰牧硪环N推導(dǎo)狹義相對(duì)論提成兩個(gè)假設(shè)，相對(duì)性原理與光速不變假設(shè)。后來我們把光速不變假設(shè)稱作光速不變?cè)?。?duì)于光速不變?cè)?，我們認(rèn)為是由邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，麥克斯韋方程組聯(lián)解可得出的。我們認(rèn)為光速絕對(duì)不變。那么麥克斯韋方程推出的光速不變是光速不變?cè)韱?？首先，從理論上說，光速不變可以由兩個(gè)不同的原理得出，1是麥克斯韋方程組聯(lián)解得出光速不變，即c^2=1/(εμ)，光波的速度由真空介電常數(shù)與磁導(dǎo)率決定；2是相對(duì)性原理的成立說明光速不變。如果兩個(gè)光速不變是一個(gè)光速不

2、變的不同解釋，那么光速不變就是絕對(duì)的不變。那么這兩個(gè)光速不變是同一個(gè)光速不變嗎？根據(jù)麥克斯韋方程組得出的光速不變，指的是光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C。相對(duì)性原理得出的光速不變，指的是光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C。如果只說到這里，我們或許認(rèn)為這說的完全就是一回事，理論上我們從麥克斯韋方程組和相對(duì)性原理都能得出光速不變，兩個(gè)不同的原理得出的光速不變都是一回事。但是，‘光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C’這句話怎么理解？雖然描述是一

3、樣的，但有時(shí)候描述一樣的話表達(dá)的意思是不同的。例如，在慣性系中，一切總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。這是與慣性定律描述一模一樣的話，但這不是慣性定律。因?yàn)?，這里的不受外力是相對(duì)于慣性系的不受外力，例如地球慣性系，保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是相對(duì)于慣性系的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，也是一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。就是說參考系包括慣性系描述的都是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而慣性定律中的不受外力是絕對(duì)的不受外力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也是絕對(duì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。參考系中的與慣性定律描述一樣的類似慣性定律不是慣性定律。

4、運(yùn)動(dòng)分為自身運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)。自身運(yùn)動(dòng)是自身的性質(zhì)，由物體自己決定，相對(duì)運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)物體的共同決定的。與此對(duì)應(yīng)的是力是物體自身運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變的原因，力與慣性力是相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。慣性是物體自身的性質(zhì)，慣性系中的慣性是物體與參考系共同的性質(zhì)。哦，讓我們回到正題。麥克斯韋方程組得出的光速不變與相對(duì)性原理得出的光速不變中‘光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C’這句話怎么理解？我們可以從實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。驗(yàn)證光速的實(shí)驗(yàn)有，雙星現(xiàn)象，光行差現(xiàn)象，裴索實(shí)驗(yàn)，艾里實(shí)驗(yàn)，邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)等。對(duì)于雙

5、星現(xiàn)象我們說‘光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C’指的是麥克斯韋方程組得出的光速不變；而邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)也能得出‘光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C’，而這里卻是說的卻是相對(duì)性原理得出的光速不變。雙星現(xiàn)象說的是光源運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，光還是在閃光的地點(diǎn)發(fā)出的，光源的運(yùn)動(dòng)不能帶動(dòng)介質(zhì)與光源一起運(yùn)動(dòng)，光源的運(yùn)動(dòng)不能帶動(dòng)光與光源一起運(yùn)動(dòng)；邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說的是地球的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，不能用光速實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證地球是運(yùn)動(dòng)的，就像伽利略大船的運(yùn)動(dòng)是船上的物體所共有的一樣，地球的運(yùn)

6、動(dòng)是地球上的物體都共有的，光源是運(yùn)動(dòng)的，光傳播的介質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，光是運(yùn)動(dòng)的?！馐沁\(yùn)動(dòng)的’不是說光波的傳播速度C，而是說，光波是隨著介質(zhì)一起運(yùn)動(dòng)的，這個(gè)運(yùn)動(dòng)，是相對(duì)于光上振動(dòng)變化的電磁場(chǎng)來說的。光波的傳播只是變化的電磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，而變化的電磁場(chǎng)并沒有傳播，空間上任一點(diǎn)‘變化的電磁場(chǎng)’只是在空間原來的地方電磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，并沒有運(yùn)動(dòng)。因此，雖然，麥克斯韋方程組得出的光速不變與相對(duì)性原理得出光速不變都是說‘光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響，光向各個(gè)方向傳播的速度依然是C’，但不是一回事。麥克斯韋方

7、程組得出的光速不變說的光源的運(yùn)動(dòng)不能帶動(dòng)光一起運(yùn)動(dòng)，光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響；相對(duì)性原理得出光速不變說的是光源的運(yùn)動(dòng)能夠帶動(dòng)光一起運(yùn)動(dòng)，光源的運(yùn)動(dòng)對(duì)光速?zèng)]有影響。兩者是不同的，是相反的。所以，兩者不能合并，得出光速絕對(duì)不變。從理論上我們能夠從相對(duì)性原理與麥克斯韋方程組得出光速不變，但這描述的是兩種不同的光速不變，各有對(duì)應(yīng)的物理現(xiàn)象，是不同的物理現(xiàn)象，是不能并在一起，組成光速絕對(duì)不變的。這個(gè)我們可以從下面的實(shí)驗(yàn)中得到證明。同時(shí)的相對(duì)性與邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)對(duì)光速不變的認(rèn)識(shí)同時(shí)的相對(duì)性中火車上的觀察者得出光速不

8、變用的是相對(duì)性原理中的光速不變。邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)得出光速不變用的也是相對(duì)性原理中的光速不變。與邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)對(duì)比，火車就相當(dāng)于地球，車上的觀察者就是地球上的觀察者，因此，地球上的觀察者會(huì)得出，光速不變，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。而我們通常認(rèn)為這個(gè)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象與觀察者的位置無關(guān)，與觀察者是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)，例如在月球上的觀察者也會(huì)得出光速不變，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。假設(shè)這個(gè)結(jié)論正確，那么我們用同時(shí)的相對(duì)性的觀點(diǎn)，我們會(huì)得出什么？根據(jù)同時(shí)的相對(duì)性的觀點(diǎn)，那