​狭义相对论中的光速不变原理是怎么回事?

狭义相对论中的光速不变原理是怎么回事?

光的速度相对于任何参照系都是恒定且相同的,这是狭义相对论的两大理论基础之一,它又称为光速不变原理。至于如何理解光速不变原理,可以通过一个简单的例子来了解一下。

在一列以速度v相对于地面匀速行驶的火车上,火车的前照灯向前发射出一道光,这道光相对于火车的速度为c。假设有甲、乙、丙三名观测者,其中甲坐在火车上相对于火车静止,乙在火车上朝着火车前进的方向以速度u匀速运动,丙站在地面上相对于地面静止。那么,甲测得光相对于他的运动速度为c,乙测得的光速不是c-u而仍然是c,丙测得的光速不是c+v而仍然是c。

因此,无论观测者具有怎样的运动状态,他们测得光相对于他们的运动速度都是保持恒定的c。换句话说,光速与任何大小的速度叠加之后既不会大于光速也不会小于光速,而是仍然等于光速。

光速不变的现象最早被迈克尔逊-莫雷的光干涉实验所证实。最初,迈克尔逊和莫雷两位物理学家想要通过实验来测量两束沿着不同方向的光所具有的速度差。他们让一束光与地球公转方向保持一致,让另一束光垂直于该方向。但实验结果表明,两束不同方向的光具有完全相等的速度,这表明光速的大小与参照系的选择无关。

而在更早之前,麦克斯韦已经初见端倪,他从电磁场方程组中推导出了一个只有常数的光速公式。

爱因斯坦把这种现象认定为宇宙的基本原理,再结合相对性原理,他创立了狭义相对论。在狭义相对论看来,光速是绝对的,而时间和空间才是相对的。这种与经典物理学刚好相反的世界观带来了革命性的变化,著名的时间膨胀效应就是源自于此。

相关推荐

​三国演义十大谋士排名,来看看chatgpt怎么排

​三国演义十大谋士排名,来看看chatgpt怎么排

98

三国演义十大谋士排名,来看看chatgpt怎么排 Chatgpt认为的前十排行: 1.诸葛亮:被誉为“卧龙”,是三国时期蜀汉的重要谋士,以其卓越的智慧和谋略,为蜀汉立下了不朽的功勋。 2.荀...

​人生最后悔的事情是什么?

112

人生最后悔的事情是什么? 时光荏苒,人生渐渐步入中老年,不禁会想很多事,后悔的事情一大堆。 但最后悔的事情是: 没帮母亲洗过一次澡,没给母亲梳过一次头,洗过一次脚,剪...

​邯郸市景区名录

190

邯郸市景区名录 AAAAA级景区:邯郸市涉县娲皇宫风景名胜区,邯郸市永年区广府古城 AAAA级景区:邯郸市武安市京娘湖风景区,邯郸市赵苑公园旅游区,邯郸市晋冀鲁豫烈士陵园,邯郸...

​海洋中凶猛巨兽虎鲸,是长寿之星

​海洋中凶猛巨兽虎鲸,是长寿之星

106

海洋中凶猛巨兽虎鲸,是长寿之星 世界上凶猛的海洋哺乳动物是虎鲸。全世界都有虎鲸。虎鲸的社会形态是母系的,交配对象的选择是复杂的,例如,鲸鱼有时能活到70至80岁,晚年也...

​“三点半”现象,你的顾虑又是什么那

​“三点半”现象,你的顾虑又是什么那

171

“三点半”现象,你的顾虑又是什么那 前几天的“三点半现象”。可谓掀起了争论的热潮,众说纷纭。 表面上看是想解放孩子,还孩子健康快乐的童年。可是那,这一现象带来的种种...

​现汇和现钞有哪些区别?

​现汇和现钞有哪些区别?

85

现汇和现钞有哪些区别? 外汇和人民币不一样,是要区分现汇和现钞的。现汇和现钞的区别,主要体现在以下几点: 一、表现形式不一样 现钞是指具体的实物形式的钞票,或者是以钞...

​十大最奇异特别的宠物

​十大最奇异特别的宠物

155

十大最奇异特别的宠物 现在人们有钱了,想着方的玩,除了玩一些特别刺激的极限运动之外,养宠物的人也是越来越多,溜猫溜狗的就不说了,满大街都是,你说你养个什么不好玩,你...

​青春三部曲

​青春三部曲

185

青春三部曲 青春礼赞 青春,是一串闪光的珍珠,驱散了黑暗 是一道风雨之后的彩虹,璀璨了天空 是载满着梦想,在蓝天上迎风飞舞的风筝 青春,是向阳盛开的向日葵,追赶着阳光 是...

​女儿和父亲的特殊关系

​女儿和父亲的特殊关系

152

女儿和父亲的特殊关系 女儿和父亲之间的关系是生命中最亲密的关系之一。他们之间的关系可以从女儿出生开始,父亲成为女儿生命中的第一个男人,也是她生命中最重要的人之一。...

​古诗词中的12个「红豆」名句,句句相思入骨

​古诗词中的12个「红豆」名句,句句相思入骨

128

古诗词中的12个「红豆」名句,句句相思入骨 红豆,又称相思子,此物最相思,愿君多采撷。 1、 红豆生南国,春来发几枝。 愿君多采撷,此物最相思。 ——王维《相思》 2、 玲珑骰...

​打卡自贡新晋“网红桥”时光栈道

​打卡自贡新晋“网红桥”时光栈道

115

打卡自贡新晋“网红桥”时光栈道 自贡网讯(记者 周姝) 三月的自贡气温渐暖,无数人春季赏景的心情已被唤醒。若要论自贡最近的赏景之地,那不得不提到一处频频出现在大家视野...

​陈安之成功学出事了,中国式成功学又怎样?

​陈安之成功学出事了,中国式成功学又怎样?

143

陈安之成功学出事了,中国式成功学又怎样? ●近期《消费日报》等多家媒体报道《陈安之118万的成功学培训几乎令我家破人亡》,《人民日报》也点名批评“成功学”是一碗喝不起的...

​爱神巧克力:最终女主猜想之欧阳雪梨!

​爱神巧克力:最终女主猜想之欧阳雪梨!

136

爱神巧克力:最终女主猜想之欧阳雪梨! 之前小编分析了梅塔塔和夏紫瞳作为江浩一女主的可能性,那么这次小编将要分析的人正是欧阳雪梨,一个非常血腥暴力的妹子,她也是很有可...

​《木兰诗》:同行十二年,不知木兰是女郎

​《木兰诗》:同行十二年,不知木兰是女郎

164

《木兰诗》:同行十二年,不知木兰是女郎 《木兰诗》也是乐府诗,和《孔雀东南飞》并称为“乐府双壁”。但是《木兰诗》不是汉朝的作品,它是南北朝的乐府民歌。 话说东汉末年...

​“三教九流”指的是什么?

​“三教九流”指的是什么?

170

“三教九流”指的是什么? 西汉《白虎通.三教》中写到:“教所以三何?法天、地、人,内忠、外敬、文饰之,故三而备之。”汉代的儒学家把夏、商、周三代所崇尚的忠、敬、文这...

​乡味特辑之-武冈卤豆腐

​乡味特辑之-武冈卤豆腐

101

乡味特辑之-武冈卤豆腐 卤菜是武冈传统地方食品,最具特色的是武冈卤豆腐。相传秦始皇为求长生不老丹,遣卢、侯二生入东海求仙丹。卢、侯二道自知无法炼出长生不老之丹,便修...