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1，光速為什么是不變的
2，為什么光的傳播速度是不變的
3，為什么真空中的光速不變
4，如何理解光速不變的原理
5，光速為什么不變
6，光速不變性怎么理解
7，光速不變原理

1，光速為什么是不變的

這是愛因斯坦的假設沒為什么的而且莫雷驗證過的

光速為什么是不變的

2，為什么光的傳播速度是不變的

其實光速不變原理是愛因斯坦提出來的假設，只能用理論來解釋，無發證實。他從開始就在想如果光是宇宙中最快的速度，那么坐在一輛光速飛行的飛機上，在向前拋一物體，這個物體不是超過光速嗎？從而他創立了廣義相對論。

為什么光的傳播速度是不變的

3，為什么真空中的光速不變

因為在別的介質中(如水,空氣.)存在著許許多多的粒子,而這些粒子會對光有一定的阻礙或改變傳播方向的作用,所以說在真空中光速是最快的.

光在不同的物質中有不同的速度。在真空中是真空光速。在玻璃中有在玻璃中的光速。光在均勻介質中沿直線傳播。

這是相對論的一個基本假設。就像《幾何原本》里邊“過一點可以以任意半徑做圓”一樣。也許這個假設在愛因斯坦看來非常“自然”，更重要的是由該假設推導出的的結論得到了實驗證實。

為什么真空中的光速不變

4，如何理解光速不變的原理

比如，一個飛船以光速行駛，然后在飛船里打開一個手電筒。因為飛船里的時間慢到幾乎靜止，所以你不要想象那種按一下手電筒就出一個光束的場景，而是手電筒的光以比蝸牛還慢N倍的速度從手電筒里發出，之所以會這么慢，是因為時間太慢了的原因，從飛船里面看，它的速度依然是30萬公里/秒。在飛船外面的參考系來看，飛船的速度是30萬公里/秒，飛船里面的光的速度依舊是30萬公里/秒。

愛因斯坦指出，相對論并不是憑空想出來的，它的創立完全是出于這樣一種愿望：要使理論盡可能適合所觀察到的現象，即理論必須以實驗事實為依據，要經得起實驗的檢驗--它的依據就是邁克爾遜和莫雷的山頂實驗，從而證明了真空中光速不變……

樓上解釋比較理論化~簡單的說就是：你向著光源的方向跑；還是和光源保持靜止不動；還是和光以相同的方向跑，這時候的你測量的光速不因為你的跑的速度大小而使光速發生減小或者增大，都是C≈300000米·每秒

5，光速為什么不變

光速不變原理光速不變原理，在狹義相對論中，指的是無論在何種慣性系（慣性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。這個數值是299,792,458 米/秒。光速不變原理是由聯立求解麥克斯韋方程組得到的，并為邁克爾遜—莫雷實驗所證實。光速不變原理是愛因斯坦創立狹義相對論的基本出發點之一。在廣義相對論中，由于所謂慣性參照系不再存在，愛因斯坦引入了廣義相對性原理，即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。這也使得光速不變原理可以應用到所有參考系中。愛因斯坦1905年9月發表在德國《物理學年鑒》上的那篇著名的相對論論文《論動體的電動力學》,提到光速問題的話有四段： “光在空虛空間里總是以一確定的速度V傳播著，這速度同發射體的運動狀態無關。” “下面的考慮是以相對性原理和光速不變原理為依據的，這兩條原理我們定義如下： 1. 物理體系的狀態據以變化的定律，同描述這些狀態變化時所參照的坐標系究竟是兩個在互相勻速平行移動著的坐標系中的哪一個并無關系。 2. 任何光線在靜止的坐標系中都是以確定的速度V運動著，不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。” “對于大于光速的速度，我們的討論就變得毫無疑義了；在以后的討論中，我們會發現，光速在我們的物理理論中扮演著無限大速度的角色。” “由此，當υ=V時，W就變成無限大。正像我們以前的結果一樣，超光速的速度沒有存在的可能。” （《愛因斯坦奇跡年━━改變物理學面貌的五篇論文》[美] 約翰?施塔赫爾主編，范岱年、許良英譯，上海科技教育出版社2001年版第97━98頁，第100━101頁，第109頁，第127頁。）光速不變第四解為質速解，此解從質速關系得來。愛因斯坦質速關系式： m=m0/√1-υ2/c2（m為運動質量，m0為靜止質量，υ為物體運動速度，c為光速）說明：物體以遠低于光速的速度（人體尺度下）運動時，質量變化不明顯，增加的質量忽略不計，可認為質量不變，以經典力學規律足可以應付計算需要。但接近光速運動時，物體質量增加較多，隨著向光速的靠近，質量趨向無限大。大小兩極相通，質量無限大因兩極同一又為無限小，質量無限小可視為零，因此光子無靜止質量。光作為極限物，大小同一，動靜也同一，無靜止質量即為無運動質量。從質速關系式也可得m0=0時,m=0,υ=c時，此公式不成立。有人認為沒有質量怎會有能量？須知電磁場為能量場，光量子又是能量子，因光子無質量，任一能量值在與質量對比時都為無限大，因無質量，運動中也不消耗能量，除傳遞能量給其它物體外，光子能量足以保持其速度不變。

6，光速不變性怎么理解

光速不變，指的是真空中的光速在任何參照系中不變，通俗的講，假設有一束光，如果你處于靜止狀態測量它的速度，是一倍光速。如果你以0.99倍光速和這束光同方向運動，也就是追著光走，那么這束光相對與你的速度仍然是一倍光速。如果你以0.99倍光速逆著光運動，那么這束光相對與你的速度還是1倍光速。為什么光速不變首先你要理解什么是光，什么是電磁波。電磁波是磁場和電場的交替傳遞。變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，兩者交替產生，交替傳播，形成電磁波。三樓對于科技史和相關的科學理論以及試驗結果的理解不正確。根據麥克斯韋方程組推導電磁波的傳播，可以產生兩個至關重要的結論。第一，電磁波的傳遞是不需要介質的，因為在推導電磁波的過程中所有與介質有關的量全部可以略去。最后只剩下真空磁導率和介電常數，也就是說，在沒有任何介質的條件下，麥克斯韋方程組對于光速的推導仍然是成立的。因此電磁波不需要任何介質，在真空就可以傳播。注意，不需要介質和可以在介質中傳播是兩碼事。第二，光速和參照系無關。因為真空磁導率和介電常數與參照系都沒有關系，由它們計算出來的光速自然也和參照系無關。從物理上來講，介質的運動狀態一定是受到參照系的影響的，而不需要介質的光，自然也不會收到參照系的影響。 1887年邁克爾遜的光學試驗的直接結論是光速不變。他的試驗的初衷是：由于地球在不同方向上相對于以太的運動速度不同，因此在不同方向上（不同參照系）的光速也會不同，因此只要測量這種光速的差，就能發現以太，并且計算出以太的性質。但是實驗的結果是：各個方向上的光速是一樣的，或者說光速是不變的，因此以太不存在！洛倫茨和愛因斯坦的差別。洛倫茨提出了很關鍵的洛倫茨變換，但是他沒有能夠進一步解釋為什么會出現時間和空間的變化。而愛因斯坦從光速不變這一前提推導出了洛倫茨變換。請注意，光速不變是相對論的基礎而不是結論，愛因斯坦是通過光速不變推導出了相對論，而不是根據相對論推導出光速不變，三樓所說的和事實完全相反。宇宙中的“空氣”不可能代替以太，不可能“供”光傳播。原因很簡單，對于光來說，宇宙中的星際物質是一種不連續介質。聲波在空氣中傳播時，它的波長遠遠大于空氣分子之間的距離，聲波的傳播是大量空氣分子集體運動的結果。但是在宇宙中雖然存在稀薄的星際物質，但是這些物質實在太稀薄了，每兩個分子之間的距離遠達幾米，在這兩個分子之間當然不存在可以“傳播”光的所謂空氣。 “波速不變性”純屬無稽之談，任何依賴介質傳播的波的速度都受到參照系的限制，光速不變是因為它根本不依賴介質。我舉一個最簡單的例子，在流動的水面扔下一個石子，我們可以直觀的觀察一下，逆流方向的水波傳遞速度和順流方向是不是一樣的？同樣我們可以反過來考慮，如果水是靜止的，人是運動的，那么以我們自己為參照系，測量出來的水波速度是不是一樣的？

7，光速不變原理

這其實是愛因斯坦創立相對論時的一個假設，在愛因斯坦之前有邁克爾遜—莫雷對這作了測試，在這個實驗中沒有測出光線速度的變化，所以愛因斯坦作出這個假設

愛因斯坦1905年9月發表在德國《物理學年鑒》上的那篇著名的相對論論文《論動體的電動力學》,提到光速問題的話有四段： “光在空虛空間里總是以一確定的速度V傳播著，這速度同發射體的運動狀態無關。” “下面的考慮是以相對性原理和光速不變原理為依據的，這兩條原理我們定義如下： 1. 物理體系的狀態據以變化的定律，同描述這些狀態變化時所參照的坐標系究竟是兩個在互相勻速平行移動著的坐標系中的哪一個并無關系。 2. 任何光線在靜止的坐標系中都是以確定的速度V運動著，不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。” “對于大于光速的速度，我們的討論就變得毫無疑義了；在以后的討論中，我們會發現，光速在我們的物理理論中扮演著無限大速度的角色。” “由此，當υ=V時，W就變成無限大。正像我們以前的結果一樣，超光速的速度沒有存在的可能。” （《愛因斯坦奇跡年━━改變物理學面貌的五篇論文》[美] 約翰?施塔赫爾主編，范岱年、許良英譯，上海科技教育出版社2001年版第97━98頁，第100━101頁，第109頁，第127頁。）光速不變第四解為質速解，此解從質速關系得來。愛因斯坦質速關系式： m=m0/√1-υ2/c2（m為運動質量，m0為靜止質量，υ為物體運動速度，c為光速）說明：物體以遠低于光速的速度（人體尺度下）運動時，質量變化不明顯，增加的質量忽略不計，可認為質量不變，以經典力學規律足可以應付計算需要。但接近光速運動時，物體質量增加較多，隨著向光速的靠近，質量趨向無限大。大小兩極相通，質量無限大因兩極同一又為無限小，質量無限小可視為零，因此光子無靜止質量。光作為極限物，大小同一，動靜也同一，無靜止質量即為無運動質量。從質速關系式也可得m0=0時,m=0,υ=c時，此公式不成立。有人認為沒有質量怎會有能量？須知電磁場為能量場，光量子又是能量子，因光子無質量，任一能量值在與質量對比時都為無限大，因無質量，運動中也不消耗能量，除傳遞能量給其它物體外，光子能量足以保持其速度不變。光子無質量為知性所不容，人們到處尋找有質量的根據。有人認為光有光壓為有質量表現，但不知光壓乃光電效應表現，是光量子、光能轉化為電能的表現。也有人引愛因斯坦質能公式：E=mc2（E為能量，m為慣性質量，c為光速），認為有質量才有能量，這就和前述質速公式沖突，這種沖突說明光作為極限物，獨立于兩式之外。我們根據另一能量公式：E=hν（E為能量、n為普朗克常數、ν為光頻率）可計算出一定頻率光之光子能量，使m=hν/c2推導光子潛質量。注意，這里指的是一定能量必對應一定質量，但對光子而言這只是其潛在質量而非實在質量，這就是實驗中找不到有質量的光子的原因，潛在質量只說明可以轉變為多少質量。如按經典力學觀點非認定光有質量，電磁場有質量，真空作為光量子場就要表現出巨大質量，一切有光的場所也會有沉重的質量壓力，含有電磁場的粒子質量都需加倍, 引力定律還會使真空形變。推理繼續，光越強，質量越大，引力越大，恒星都變成了黑洞，豈不荒謬！電磁場為能量場，引力場為質量場，二者進一步同一才將潛在的質能關系揚棄為真實關系，這卻不是本篇所論之題。還有人以光線在引力場中彎曲來證光有質量，有質量的東西才受引力吸引。我們知道，能量為斥力，不受引力作用影響，至于為何會彎曲，以后自會了解。電磁場有能量而無質量，引力場有質量而無能量，實物處二者間而兼有之，我們需再走一段才能真正了解它們。光速不變的第五解為時空解，時空解源自愛因斯坦相對論。相對論告訴我們，物體高速運動時會發生“尺短鐘慢”的現象，這種現象在低速運動中變化極小，可按牛頓力學定律視其無變化，但在高速中變化明顯。如沿運動方向取1米的標尺，以地球時間1秒計算，每秒速度在3萬公里時，1米為0.995米，1秒為1.01秒；在15萬公里時，1米為0.866米，1秒為1.15秒；在29.7萬公里時，1米為0.141米，1秒為7.1秒；在29.99萬公里時，1米為0.02米，1秒為50秒。當物體運動速度達到光速時，物體沿空間方向的尺度會縮短為零，時間會慢到停止。 υ（公里/秒） ι0（米） ι（米） t 0（秒） t（秒） 0.1c=3萬 1 0.995 1 1.01 0.5c=15萬 1 0.866 1 1.15 0.9c=27萬 1 0.436 1 2.29 0.99c=29.7萬 1 0.141 1 7.1 0.9998c=29.99萬 1 0.02 1 50 C=29.9792 458萬 1 0 1 0 “尺短鐘慢”效應說明空間和時間是隨物質運動速度的變化而變化的，它適用于一切物質，包括光。光速下，時鐘停擺，零時間意味著光在傳播過程中不消耗時間。空間是物質的延展性，時間是物質變化的連續性或延展性。沒有時間就意味著物質靜止不變，保持原狀，所以光速不變。零時空雖是合理推論，是自然現象、自然法則，也為知性形而上學所不容。更有一部分人認為運動是絕對的，靜止時相對的，不但把運動與靜止相割裂和對立，且把本應一并使用的對應范疇——相對與絕對分贈不同事物，在形而上學中也淪落到低層次。辯證法認為有無同一。零時空并不意味著真的一無所有，而是說我們無法測量這時空。無數光量子溶為一體，共同構成大統一場，不分彼此，此光即彼光，因為你無法分離出單個的光量子，你也就無法給定某個量子以特定的空間和時間。這一現象與經濟學中全民所有疑難類同：生產資料歸全體人民所有，每個人都擁有生產資料，這只是象征性的；每個人又不擁有生產資料，這是實際性的，無法確定哪些生產資料是某個人的，結果無產階級仍是無產階級。世風日下情況下，私心膨脹，就變成你的也是我的，不拿白不拿，大家都拿，拿大家的。人類生活領域比起這宇宙來，渺如塵沙，不值一提。人長期生存于人體尺度領域中，其生活經驗及認識局限于此，這個世界的兩極——極大和極小都在我們世界之外。如果不是近代人類面臨生存危機，迫使我們跨入兩極神秘之域，尋求新的生存空間，我們將永不能理解老子及黑格爾的辯證思想。

這本來就是比較難理解的，再說，我們還能比教科書說的更清晰

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