星光月影1973 星光月影1973
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我对光速不变原理的看法 以上观点并非原创,是对吧内各位大神的观点的整理汇编,也代表我的观点。在谈论光速问题前,我剃除了太概念。我认为不用以太也可以说明光速问题。 波与物体的运动规律不同,不能用物体的速度来理解波的速度。 波存在发送速度的接收速度两个概念。 1、 波的发送速度:是波有本身属性,不依赖参考系的存在。 根据电磁学理论,真空中的光速是个常值,只与环境(真空)中的电容率(介电常数)与磁导率有关,与参考系无关。这里的光速是指光的发送速度,也称电磁场速度。 空气中的音速,只与空气的气压、温度有关,与参考系无关。在气压、温度确定的条件下,音速是固定的340米/秒。 发送速度=波长*发送频率 2、 波的接收速度:观测者接收到波信号的速度,与观测者与波源的相对运动速度有关,波源运动和观测者运动是完全等效的。观测者在远离光(声)源运动的情况下,接收到的光(声)信号的速度就慢,反之就快。 接收速度=波长*接收频率 多普勒效应:是光(声)源和观测者存在相对运动时,波源发出的波的发出频率与观测者接受到波的接收频率并不相等的现象,本质就是波与观测者之间的相对速度变化。 以声音为例,声源发出的波长和发出频率是不变的,观测者在离开声源时,单位时间内接收到波的个数减少了,也就是接收频率降低了,于是观测者听到了较低的声音。 接收速度=波长*接收频率,波长不变,接收频率降低,意味着声音与观测者的相对速度变慢。 光也是同理,光源发出的波长和发出频率都是固定的。观测者远离光源时,单位时间内接收到光波的个数减少了,也就是接收频率降低了。光的颜色没有变化,说明波长不变。光谱的谱线朝红端移动(红移),那是接收频率在变。 接收速度=波长*接收频率,说明光与观测者的相对速度发生了变化。 多普勒效应这个现象,其实就是观测者对光的接收速度可变的有效证明。 光速不变原理,不变的是光的发送速度,可变的是观测者对光信号的接收速度。而爱因斯坦正是把这两个不同概念混淆了。 在火车遭遇雷击的思想实验中,爱因斯坦认为火车中间的人会先看到前面的雷光,其实就是承认观测者对光的接收速度是可变的。但是为了相对论的光速不变,不得不强行改变两参考系的同时性,这种做法是反逻辑的。 正常逻辑是用时空来定义光速,而爱因斯坦是用光速来反定义时空。 空间和时间是基础概念,速度是下级概念,下级概念可以用上级概念来定义,如白马可以用马来定义,但不能反过来定义。 光速=路程/时间(c=s/t),定义光速的s和t是牛顿时空观下的,定义好后是不可改变的。如果这个也能改变,那么光速这个概念也将是空中楼阁。 放到相对论时空观下来定义光速,在光速的状态下,时间和空间都为0,那么c=0/0,这就是爱因斯坦的逻辑错误造成的。
再来讨论一下光速问题 要讨论光速问题,“以太”是个绕不开的话题。以太存不存在?我认为以太不存在的间接证据还是比较多的。比如“恒星光行差”,说明了光是被恒星带着跑的,并不受“以太”的影响。光是以光源为中心,以速度C向宇宙空间传播,这个C是定值,这个C只对光源负责,不对“以太”负责。 在确认“以太”不存在的前提下,只剩下光源和观测者之间的相对运动了,问题就简单多了。由于运动是相对的,而讨论光源运动会比较麻烦。为了研究方便,就直接默认光源是不动的好了,所有的运动都由观测者一方承担。 这样一来,讨论光速变不变的问题,只要讨论观测者运动对光速有没有影响就可以了。 我们根据速度可以叠加的原则,先认为观测者向光源靠近方向运动时,测得到光速会比较快,而在垂直方向测得的光速则正常。在这个条件下,我们再看一下M-M实验,相对于太阳,地球上的观测者确实是运动的,所以测得不同方向的太阳光应该是不等速。结果却是等速的,好象证明了“光速不受观测者运动的影响”这样的观点。 但是,我看了一下这个实验的图解,发现有个问题。就是实验用的光源,并不是不同方向的太阳光,而是同一方向的“一束”太阳光。也就是说,这束光的初速度是“定死”的! 这样的话,不管这束光在实验中被分解、折射成几个方向,它的速度都是不会变化的。
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