能否简单的说一下光速不变现象?

以前貌似看过一个说法,在真空中不管你处于什么样的运动状态,测量到的光速都是C。这是为什么呢?

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25个答案

LePtC物理学博士生

2013-12-29 21:13

真空中的光速不变就是「现象」不是「定理」
---------------12.30补充---------------
有人觉得我下面的批评莫名其妙,我不得不出来交代一下背景
题主的原问题是“能否简单地说一下光速不变定理”,我的回答也只有第一行而已
之后题主修改了题目并追问,我才补充了下面的批评

---------------批评开始---------------
我不知道现象还有什么好解释“为什么”的
我可以回答“怎么知道光速不变的?”
因为我们有迈克耳逊-莫雷等实验证实
我可以回答“怎么解释光速不变的?”
因为相对论时空服从洛仑兹变换
但是我回答不了“为什么光速不变啊?”

别扯麦克斯韦方程组,要是人们观察到光速会变,被改的就是麦氏方程组
麦氏方程组经受住了实验的检验,所以才会是今天我们所看到的这个样子
你拿麦氏方程组去证明一个自然现象,犯了循环论证的错误

因为我们先观察到光速就是特么不变,才用相对论时空观来解释它的
光速不变就和万有引力的存在一样,不为什么,自然规律

你题目问的就是“为什么”,我就不科普一堆验证光速不变的实验了
我觉得给以前和以后问这种问题的人都补习一下形式逻辑会更有帮助:

---------------12.31补充---------------
我们不证明公理,是因为人类不可能彻底认识自然,公理和原理还就是有变数的
这在数学上体现为修改公理,例如罗巴切夫斯基只是改了一个平行公理,就推出一套新的罗氏几何
这在物理上体现为发现新现象,例如下面这个历史上的“原理”

但这并不是说原来的公理就是错的了!这和反例推翻定理有很大区别!
我们只是扩大了我们的认知领域,原有的定理在原来的公理系统依然有效

我在引导你怎么看这个问题的本质,那就是我们的理论都是为现象而凑出来的
如果你想问的是,我们为光速不变现象凑出的理论是什么?
那你真的应该换一种方式提问的啊同学 TAT (答主是强迫症,不较真不幸福...)

题主表态他想要后面这个问题的答案,我就继续把坑填了吧

我们对参考系经典的理解是伽利略变换,相对速度直接相加
现在既然我们观察到光速不变,那变的就是时空了
这个变换叫洛仑兹变换,它是伽利略变换的升级版,在低速情况下和伽利略变换一致
继续讲就都是数学了,由于题主是文科生,我就不展开了,感兴趣的可以看前面维基百科的链接


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