爱因斯坦为什么会想到光速是不变的呢?

如题所述

不是爱因斯坦提出的光速不变,光在真空中的速率是一个常数并且不因光源与观测者之间的相对速度而变化是从麦克斯韦的电磁力学方程组得出的结果,爱因斯坦把它做为狭义相对论的基本定理。要否定光速不变就先要推翻麦克斯韦的电磁力学,而这个东西又是由所有的试验和实践证明是正确的。另外,所谓光速不变是说:观测者观测到的光速不会因为他与光源之间的速度变化而产生改变,举例来说,一个灯塔射出一束灯光,这束光相对灯塔当然是30万KM/S,如果你乘坐一艘飞船迎着光束以10万KM/S的速度飞来,你测得的光速是否为30+10=40万KM/S了?不是的,你测得光速仍然是30万KM/S!如果你掉头顺光飞去,同理,你测得光速不是30-10=20万KM/S,仍然是30万KM/S!很奇怪吗?与常识对不上是吧?还是要找些讲。

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第1个回答  2017-11-24

如果光的传播需要介质,那么光速就应该相对介质不变,就好像空气中的声速相对空气不变一样,这是第一种情况,如果光的传播不需要介质,那么光速就应该相对光源不变,就好像子弹的速度相对枪不变一样,这是第二种情况,以前一直认为光是在一种叫做“以太”的介质中传播,所以认为光速应该相对“以太”不变,于是,迈克尔孙和莫雷做了一个寻找“以太”的实验,这就是著名的迈克尔孙-莫雷实验,迈克尔孙-莫雷实验的具体做法是把一束光通过一个半反半透镜分成互相垂直的两束,一束的传播方向和地球运动的方向一致,另一束和地球运动的方向垂直,通过干涉来测量光速的变化,如果光真是在“以太”中传播,那么地球上的光源会因为相对“以太”有一定的速度而使向不同方向发出的光速度不同,但实际上“以太”是不存在的,地球运动自然不会对光速造成影响,迈克尔孙-莫雷实验否定了“以太”的存在,既然“以太”不存在,就说明光的传播不需要介质,那么光速就应该相对光源不变,符合第二种情况,可是爱因斯坦为什么非要编出第三种情况,说什么“光速绝对不变”呢(值得注意的是,有些人认为迈克尔孙-莫雷实验证明了“不论光源和观测者做怎样的相对运动光速都是相同的”,其实整个实验中,光源,半反半透镜和测量装置之间没有任何相对运动,相反还固定得很好,也就是说,光源和观测者没有做任何相对运动,如果向地球的运动的方向和地球运动方向的垂直方向的光速没有变化就能证明光速不变原理的话,那么向地球运动的方向和地球运动方向的垂直方向各扔一个苹果速度不变就能证明“果速不变原理”,向地球运动的方向和地球运动方向的垂直方向各扔一个球速度不变就能证明“球速不变原理”,向地球运动的方向和地球运动方向的垂直方向各扔一块石头速度不变就能证明“石速不变原理”,最后是不是还要来个著名的“万速不变原理”呢? 可见迈克尔孙-莫雷实验并不能证明“不论光源和观测者做怎样的相对运动光速都是相同的”),真不知道爱因斯坦是怎么想的,本来迈克尔孙-莫雷实验的结果很符合第二种情况,可是爱因斯坦为什么非要编出令人匪夷所思的第三种情况呢?

第2个回答  2017-11-24

首先这种观点的萌芽来自于麦克斯韦方程组的结论。它没有假定参考系却得到了貌似严重依赖参考系的结果,速度。由此产生了以太的学说,相当于变相承认伽利略变换。
而狭义相对性原理要求定律对任何惯性参考系成立,那么结论也自然成立。麦氏方程组如果仅仅适用于绝对静止的以太参考系将违反这一条,否则方程组有问题。
现在物理有两个选择。1,麦克斯韦方程组没问题,那就是伽利略变换不对,从而要求光速不变。2,方程组出问题了,或者说至少它只适用于以太参考系。基于经验以及观念,绝大多数物理学家选择后者,而爱因斯坦由于对方程组正确性的坚定以及一些思辨以及对简洁的认识,也就是对物理学本质有一个明确的把握,选择了第一条。

第3个回答  2018-05-23
知识就是力量。敬畏自然,珍爱地球,天道酬勤,天行有常。无须杞人忧天,一切都是宇宙造化,宇宙是有意识的,宇宙是一个动态平衡天体,银河系是一个动态平衡天体,太阳系是一个动态平衡天体,地球月亮是一个动态平衡天体。人是动态平衡体,寄生虫,各种细菌,在人体之中,同样是动态平衡。从宇宙天体到人类,总有一种力量,在左右。灵魂不止人类有,万物有灵。灵魂存在于宇宙,大而有序,小而自由,分门别类,即使在地球上的生命,种子到太空后,再到地球,基因就有所改变。有的在深海,不依靠氧气和阳光生存,在甲烷或含硫的海水中生活。还有一些动物,是孤雌无性繁殖。物质三态,固态,液态,气态。还有离子态,凝聚态。然而,“灵魂”是什么态?谁能说清楚?八千年前的陶鹰罐,七千年前的河母渡文化,五千年前的凌家滩文化玉版八卦图,良渚文化,虞夏两千年,需要人说清楚。归属人类的灵魂,就有信仰,视作圣人或神佛。普通文化的人,只是膜拜,念经。而学问高尚之人,则是研读,悟性高尚,皈依圣人神佛。 人类这一物种,不可能永远存留,随着宇宙星系的运行,总要变化,升华,不以人类意志而转移。
第4个回答  2018-02-04
光速不变并不是爱因斯坦想出来的,是经过大量的实验,得出了数据,然后爱因斯坦进行了总结
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