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「光速不變」的真正原因是什麼?其實很簡單!

如果我告訴你「光速不變原理」是一種假設,你信嗎?

別不信,還真是假設!

首先說明一點,這裡的「光速不變」並不是指光速在真空中的傳播速度為30萬公里每秒,而是指相對於任何慣性參考系,光速始終都是30萬公里每秒!

說白了,無論你是什麼運動狀態,無論發出光的光源是什麼運動狀態,光速都不變。比如說假如你能光速飛行離我二去,靜止的我看到你身上發出的光速仍舊是光速,而不是2倍光速!

但是在愛因斯坦的狹義相對論之前,牛頓的經典力學告訴我們確實是2倍光速,不過如果是這樣,又違反了麥克斯韋關於電磁波的描述,它指出電磁波始終是運動的!

當時很多人都百思不得其解,愛因斯坦同樣如此。

而光也是一種電磁波,而波的傳播需要介質(當時的觀點),「以太」的概念便出現了。但之後邁克爾遜-!莫雷的實驗證明光速始終穩定在一個固定值。

很多科學家試圖用各種方法證明實驗的錯誤,不過愛因斯坦的想法不同尋常。萬事萬物需要簡易性(奧卡姆剃刀原理)讓愛因斯坦聯想到,既然沒有任何實驗證明「以太」的存在,我們幹嘛非要證明邁克爾遜實驗的錯誤呢?

用一種最簡易的方式,愛因斯坦認為,之所以無法證明「以太」的存在,是因為以太根本就不存在!光的傳播不需要任何介質!

但是如果不需要介質也能傳播,麥克斯韋方程組告訴我們光速是30萬公里每秒,如果沒有參照系作為標準,這個速度是怎麼來的呢?

愛因斯坦告訴我們,光速不需要任何參照系,相對任何物體光速都是不變的,都是光速!

正是基於光速不變,才會有愛因斯坦偉大的狹義相對論中關於時間和空間的變化!因為光速不變,必然有其他東西發生變化,它們就是時間和空間,時間和空間是相對的!

所以說,光速不變原理是一種假設,你也可以認為是公理,公理不需要證明,它可以推導出其他定律,比如狹義相對論!

就好比「兩點之間直線最短」這個公理,不需要證明,你扔一根骨頭,狗都知道沿著直線去追骨頭,這就是最好的證明!

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