光或电磁波一定是匀速的么?
发布网友
发布时间:2024-03-24 05:41
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热心网友
时间:2024-03-29 01:12
你的几个问题提出得还是比较科学的,不过楼上的回答就有点不专业了。
第一,电磁场满足的普适规律是Maxwell方程,这个是经实验验证的第一性原理,不需解释。在真空或各向同性均匀介质中由Maxwell方程可解出平面单色波的传播方程,就是匀速的。虽然非单色波的群速度可以大于光速;相速度是不可能超过光速的。
第二,真空中的光速在各参考系中相等这个假设,一般的书中都用迈克耳逊干涉实验来解释。但其实这个实验只说明地球相对于“以太”速度为0,并不能很明显的说明前述结论。其实真正的依据是很多其他的实验,比如接近光速运动的pai介子转变为2个光子的反应现象和相对实验室静止的pai介子同样反应观测到的现象相同。或者任何有相对运动的惯性系中所作的有关Maxwell方程的实验结果都一样。这两者都可以证明该假设,而不是迈克耳逊-莫雷实验。
我觉得这问题还不错,貌似的确也是一个通常的误区。
热心网友
时间:2024-03-29 01:17
听过雷达回波延迟实验吗?这是验证广义相对论的四大经典实验中的最晚做的那个。当金星、太阳、地球运行到几乎在同一条直线上时,从地球发出一束雷达波,它掠过太阳表面,然后在金星表面反射,再掠过太阳,回到地球。精密的测量和仔细的计算(扣除太阳大气等因素对光速的影响)发现,雷达波(它是一种电磁波)往返的时间要比按真空中的光速计算所得的时间延迟了一些,这意味着,掠过太阳的、在真空里往返的无线电波的平均速度低于真空中的光速!但这正是广义相对论所预言的——是太阳的引力场使得它附近的时间流逝变慢而空间又有所扩展,结果在地球上看表观的光速变慢了一点。但是,你如果在太阳近旁的任何一处去测量上述雷达波的速度,你都将得到真空中光速的数值!所以,在广义相对论中,广域的速度是意义不大的,只有局域的速度才有很好的定义,而真空中的光速恒定也是对局域而言的。
在局域,或者引力场微弱的广域,真空中光速恒定是经过无数实验所验证了的,但几乎都是间接验证——从以光速恒定原理出发得到的狭义相对论的种种推论都与实验相符,比如世界上正在运行的大大小小的几十个加速器和对撞机都是严格按狭义相对论的公式设计的,还有全球定位系统(GPS)也包含着相对论的修正,如果相对论不是在极高精度上是正确的,那它们也都无法正常工作。还有验证光速在往返过程中的平均速度确实是真空中的光速的实验也已有很多。但是单程光速是否恒定的问题似乎仍未确定,还有其他一些问题以及矛盾,所以,相对论也并非铁板一块,不可更改。从历史的经验看,相对论也终究会被超越的,你的怀疑有可能得到未来的肯定,但是,至少目前来说,相对论的地位仍稳如泰山。到底有谁能够真正撼动它呢?让我们拭目以待吧!最好此生能见到!
热心网友
时间:2024-03-29 01:16
在同一均匀的介质中是匀速的!
有不匀速的情况,而且光或电磁波有可能走曲线:爱因斯坦相对论指出,在大质量物体附近空间产生了弯曲,弯曲空间内的光走曲线的,这个事实已经被实验证明过了(参考狭义相对论),光速不可超越是相对论提出时的假设(这句话可以在以上这本书中找到),真实性我们常人是无法给出证明的,时空效应都是在这个假设的前提下证明的。
热心网友
时间:2024-03-29 01:17
光或电磁波在同种均匀的介质中一定是匀速的
而如果介质不均匀的话,则其速度会改变,如阳光射入大气层时,由于大气的不均匀,而会发生弯曲.
光在所有参考系中速度都相同且不可超越的真实性,我认为这个观点是正确的
因为光速是宇宙间最快的速度,则在不同的透明体中的光速也是这种透明体中最快的速度,不可能被超越
热心网友
时间:2024-03-29 01:14
首先光是电磁波的一个频率段,也就说光是电磁波,说到是否匀速,应该这样看,如果说是在我们一般所说的空间里,即平直空间中,只要是没有介质(真空)或介质的折射率变时是匀速的,但要在相对论的时空观中,他不是匀速的,因为首先光在引力场中会弯曲,有外力,他的速度方向在变化,也就不在物理所讨论的匀速中了