我们知道速度都是相对的,有参照系才有意义,为何光速是绝对的?

宇宙时空探索 2024-12-27 15:52:05

对于运动的描述,速度是其核心词汇,对于大多数人而言,速度似乎是个浅显易懂的概念。然而,当我们深入探究,人类对于速度和运动本质的理解,却是一个漫长且充满转折的过程。

曾几何时,古人坚信任何物体不受外力时便保持静止,且运动的物体均有一个明确的速度。例如,将一个铁球置于桌面,其状态为静止,除非受到外力作用,否则将始终静止。而一旦受到外力,铁球获得的速度,如每秒五米,在所有人眼中应是一致的。

古人的见解在今日看来或许过于简单,甚至难以理解,但为何这种观念能持续如此之久?难道古人未曾注意到,从不同运动状态观察同一物体,速度感受是不同的吗?

对现代人而言,古人的误解似乎显而易见,但为何他们无法察觉?正是时代的局限性所致。假设抹去我们现有的所有知识和认知,穿越至古代,我们也会陷入同样的误区。古人的生活范围有限,仅靠感官去理解自然界,难以触及其真实面貌,哪怕是最基础的“真实”。

随着时间的流逝,人们逐渐意识到,观察者的速度会影响观察结果,即我们现在所称的“参照系”。

举个例子,假设你驾车与朋友出行,从路边的人看来,你的速度极快。然而,在车内的朋友看来,你的速度为零,因为参照系不同,速度的读数也会随之变化。

那么,究竟谁对谁错呢?实际上,两者都正确,只是参照系的选择不同而已。这个例子进一步说明,仅凭感官判断物体的运动速度并不可靠,引入参照系的概念,才能更客观地描述物体的运动状态。

换句话说,任何速度都需依赖参照系而存在,不然就失去了物理意义。所有速度都是相对的,它们依赖于参照系的存在。任何物体都能成为参照系。

参照系的观念对现代人来说简单易懂,但这一概念的出现却是人类理解速度和运动的一大跃进。人们终于意识到,宇宙中不存在绝对静止或运动的物体,所有的速度都是相对的。

在不同的参照系中,物体的运动状态和速度都会发生变化,这就是物理学中的“相对性原理”。

提及相对性原理,有人或许会不以为然,认为它简单易懂。然而,这其实是一种典型的“事后诸葛亮”心态,正如“两点之间线段最短”这一公理,虽然在日常生活中人们必定对此有直观的认识,并在不知不觉中应用,但为何没有人将此公理明确提出呢?

回到主题,相对性原理提出后,人们以为已经完全理解了速度。然而,随后发现,这一理解还远远不够。

因为光的出现,确切地说是光速,颠覆了人们对速度的理解。随着伽利略、牛顿、惠更斯等科学巨人的贡献,人们对光的了解不断深入,得知光也有速度,约为每秒30万公里。

然而,新的问题出现了:这个速度是相对哪个参照系而言的?

人们理所当然地认为,光速和其他速度一样,需要参照系才有意义,在不同参照系下光速会变化。

但随着麦克斯韦建立了电磁理论,预言了电磁波,并推导出其在真空中的速度,物理学界遭遇了前所未有的挑战。这一挑战最终推动了物理学的重大发展,甚至催生了狭义相对论。

人们发现,麦克斯韦方程组得出的电磁波速度,在任何参照系下都是恒定的,为每秒30万公里。而光是电磁波的一种,这意味着无论在哪个参照系下,光速都是恒定的。

这一发现震撼了物理学界,颠覆了人们对速度的传统理解。例如,如果你以每秒20万公里的速度追逐一束光,按常理你应看到光速为每秒10万公里,但实际上,你所见的光速依然是每秒30万公里。

这个结论起初让物理学界难以接受,他们本能地认为麦克斯韦方程组有误。毕竟牛顿经典力学已经根深蒂固数百年,被尊为不可动摇的真理。

然而,后续的实验结果表明,麦克斯韦方程组并无错误,光速的确恒定不变。

如何是好?从理论上讲,牛顿经典力学与麦克斯韦方程组两者必有一误。到底哪一个出错了呢?

这个问题在19世纪末20世纪初引发了物理学界的激烈辩论,同时人们尝试各种方法试图调和两者之间的矛盾,但均未得到满意的解决。似乎越是尝试解决,两者之间的矛盾就越尖锐。

最终,伟大的爱因斯坦以他的革命性思维,解决了牛顿经典力学与麦克斯韦方程组的矛盾。爱因斯坦提出了相对论,认为时空本身是相对的,打破了人们长久以来坚守的绝对时空观。

而绝对时空观正是牛顿经典力学的基石,从这个角度看,牛顿经典力学确实存在局限性。但严格来说,牛顿力学在我们日常生活的环境中完全适用,因为无法感受到时空的相对性。

爱因斯坦大胆提出,光速就是恒定的、绝对的,彻底颠覆了之前物理学界对速度和运动的理解,这就是光速不变原理。

不过,光速不变原理与相对性原理并不冲突,因为光速不变是相对的时空所导致的结果,时间和空间会很巧妙地“相互配合”,以保证在任何运动状态下,光速都保持不变。

具体来说,就是时间膨胀效应和尺缩效应,时间和空间是不可分割的整体,它们永远在“相互配合”,以适应那个“固执”的光速,使其保持不变。

在物理学中,光速是绝对的,不需要参照系。为什么光速如此特别?

我们可以将光速比喻为“时空涟漪”,如同池塘中物体的运动引发的水波一般。

水波的传播速度与振动源的运动状态无关,无论是静止还是高速运动,都不会改变水波的传播速度。

同样,光速也是如此,无论你在时空的“海洋”中如何移动,所引发的“时空涟漪”,即光速,都是恒定不变的!

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评论列表
  • 2025-01-30 19:07

    ❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学(包括逻辑)都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,变化现象当本质(不变现象)是思维错乱丧心病狂。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

  • 2025-03-12 04:49

    一个鸡蛋用心做是可以垂直立起,但遇到轻微的干扰力就会倒下,现在如果把鸡蛋内部的液体取出来,在鸡蛋壳内立起一个陀螺仪,陀螺仪的转轴两端和鸡蛋壳固定,如果在立起鸡蛋壳时,高速启动陀螺仪,在鸡蛋壳内部陀螺高速转动的时候,在鸡蛋壳顶部给一个水平向右侧干扰力,鸡蛋壳还会向右侧倒下吗?如果不倒下是不是违反角动量守恒,和牛顿第二定律。给鸡蛋壳内部装一个陀螺仪是有些困难,现在网上有卖带外部框架的陀螺仪玩具,完全可以代替完成本实验。按照经典理论可以用实践验证得到陀螺效应是违反角动量守恒,和牛顿第二定律的。为什么呢?深入研究得出时空的新发现,实验和理论结果已在整理中。

  • 2025-03-12 04:49

    光速不是绝对的,请注意太阳系是运动的,银河系是运动的,在光速上就没体现出来,集体潜意识影响是巨大的。科研需要冲破集体潜意识。

  • 2025-01-30 19:08

    ❌一群孔乙己,看不起短衣帮(也看不起牛顿的经验归纳),自己受害于悖论斯坦创造假说和科幻之乎者也邪念,天天诠释相对论之乎者也,相对论长衫子实在是破(都是假说瞎编,也木有理想惯性系)也不忍脱了去,读书人偷书不算偷/假说科学不算假。指桑骂槐骂“民科”(实际也是孔乙己,民科民粹是不知为不知,与伪科学何干???),祸害子孙祸害国家!都以为自己是举人(官科)!狗咬狗狗咬人。笑死个人。一些孔乙己只能挨丁举人的毒打。[偷笑][偷笑] 假说对假说,永远凑不拢,天天去搞假说之乎者也孔乙己骂假说孔乙己,骂短衣帮。

  • 2025-01-09 12:00

    ⭕️时光倒流是数学当物理的骗术!8分钟前的太阳光,几十亿年前的琥珀苍蝇……只是影响意识记忆。用光观测雷电(来的快),声音观测雷电(有滞后),都不能改变雷电本身。由于绝对物理空间处处不同,钟摆移动到月球表面变慢了,时间定义不变是需要和追求,谁的时光倒流了??时光倒流动作回退?悖论斯坦跳楼摔不死,要往天上飘?❌号称应用相对论修正GPS原子钟的笑话: 狭义让钟变慢,广义让钟变快,关键是反复修正还是不行(误差90%)!详见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析” ⭕️ 时间是意识记忆先后多少的真实感觉。少年记忆增长多感觉时间多/慢,老年相反!为了观测和思考表达 ,抽象理想化定义(固定不变)时间,如同长度力pi数字1等公设定义,源自观测经验,不是假说,不是现象真,用于表达现象真。意识记忆/走马灯先后多少的真实感觉不是虚幻,没有记忆就无法观测时间和运动变化。记忆有绝对顺序(不回退倒流)是绝对时间,观测时刻就是现在,时间流动的感觉就是意识记忆在发生。⭕️绝对时空/相对速度清清楚楚无法改变,相对时空是数学虚幻,装神弄鬼白日做梦,只能是近似。宇宙时时处处可放羊???当然是鬼把戏。

  • 2025-01-30 19:08

    一个终身肮脏的灵魂。

  • 2025-01-30 19:07

    ❌以太的小胆太小了!!!以太是波动学派的托辞遮羞布,悖论斯坦干脆厚脸皮直接骗,让波搞独立单干/和物质质量说拜拜,来个二象性指鹿为马,无源场也用上!再诠释诠释,高速低速搞区别对待,宏观微观弄成不同,质量尺寸时间都弄成可以变,能量搞成数学能量,,,还不行?绝对时空也不要了,相对运动搞成残废/让光绝对运动,相对时空更美妙可惜惯性系不同意。又不行了??什么能难住骗子呢?换个假说继续骗,搞广义的,把空间也搞弯,轨道电子不干就不管它了,物质相互力也弄点鬼,,,,用假说无中生有(🍎哈哈,我说有鬼谁能证无?)号称证明全称命题,脸厚怕啥?坚决把大胆假说革命进行彻底/1955/game over?

  • 2025-01-19 14:05

    因为光的参照物就是光自己本身[点赞][点赞]

  • 2025-01-30 19:07

    真理都是简单的,不证自明(不变现象)无法证明(全称命题/可证伪),悖论诠释百年号称证明(全称命题)是骗。古希腊哲学对真理(科学知识)的理解——真理是不变的现象。水流现象千变万化是真实/不是真理。水往低处流现象不变,太阳东升西落现象不变,都是有用的真理/知识/知道。物质不灭,能量守恒,电荷守恒,1+1=2,绝对时空,相对速度,……都是不变的现象/真理。居然有人号称人人不知的空间弯曲是真理,还胡编人人可知的时间是虚幻!!都是缺德笑话。绝对时空可微可积,弯曲不均匀空间可积分吗?科学/哲学追求确定性(知道)是生存的必须,鼓吹不确定(不知道)❌是鬼迷心窍丧心病狂。科学是观测归纳不是假说证明不是解释稀奇。所有物质100%由带电质量体/粒子构成(不变现象/本质),电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。……不显电性的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的惯性运动冠军。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。——物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

  • 2025-01-30 19:07

    ❌证实/证明理论是骗术:::需要证明的真理/理论是骗,号称证明真理/理论也是骗!!!真理理论作为预测未来的全称命题,证伪当然有效,证明/证实当然无效。号称证明XX论和万有引力定律,都是骗。实验只能证明具体现象是真实。 认知自然/想知道能不能趟过一条河?没有经验知识无法演绎应用,创造假说也没用,只能依靠观测归纳。所有自然规律都是对过去的归纳,未来不变,不变的原因是不知道,只能信任自然!——“相对真理”也是骗术,真理是客观存在的绝对真理,人类诞生之前月亮不运动吗??引力有没有??都是显而易见!仰望星空信任自然的地心说需要认知进化,能否定绝对真理??地心说依据的现象变了吗?没有!号称相对真理是悖论斯坦蔑视自然_欺师灭祖_搞骗的伎俩。❌❌大胆假设(规律),细心求证,都是骗术,是悖论斯坦发家(科学家)的“两头骗”!用假设猜想后脑勺肯定没用,搞1000年可解释一切稀奇的鬼故事(假说假设,不是公设假定)也真不了,牛顿自然哲学反对任何创造假说!!!无人机,潜水艇,轮子,核弹的发明创造都是由公理和观测经验大胆演绎的结果/现象,与自然复杂现象一样,真理不变现象无穷多。质能方程演绎狗屎造核弹有用吗?

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