宇宙吧 关注:761,363贴子:6,278,350
  • 4回复贴,共1

关于光速的一些科普与思考

取消只看楼主收藏回复

相对论认为真空中的光速是恒定的
目前的真空光速是通过地月测距算出来的,是299792458米/秒
这个数据离理论上限30wKM/秒有207.542km/s差距
这个数据被反复研究,其主要集中在宇宙存在真空么?
真空的概念是:绝对零度,不存在物质,无摩擦力
按照这种定义宇宙空间中找不到能存在真空的地方
既然不是真空,就可以判定空间属于一种介质
根据1975年第15届国际计量大会决议,把真空中光速值定为C=299792458米/秒。在通常应用多取C=3×10^8米/秒。 人们经过反复测试,发现水中声速受温度影响。海水里含有盐类,含盐的多少也对声速有影响。在各种因素中,温度对声速影响最大,每升高1℃,水中声速大约增大4.6米/秒。一般认为海水中的声速是1500米/秒,约是大气中声速的4.5倍。 科学家们还测出了各种液体里的声速。在20℃时,纯水中的声速是1482.9米/秒;水银中的声速是1451米/秒;甘油中的声速是1923米/秒;酒精中的声速是1168米/秒,四氯化碳液体中的声速是935米/秒。由此可见,声音在液体中传播大都比在大气中传播快许多,这和液体中的分子比较紧密有关。 固体中的声速也各不相同,经过反复测定发现,声波在固体中用纵波和横波两种形式传播,这两种波的波速也不相同。例如,在不锈钢中,纵波速度是5790米/秒,横波速度是3100米/秒。把不锈钢做成棒状,棒内的纵波速度是5000米/秒。在金属中,铍是传声的能手,在用铍做的棒内,声波的纵波速度达到12890米/秒,是大气声递的38倍。聚乙烯塑料传声本领较差,聚乙烯棒中的纵波速度只有920米/秒,不及水中声速快。软橡胶富有弹性,声波在里边走不动,速度只有30-50米/秒,还不及空气中的声速呢!


IP属地:广东来自Android客户端1楼2022-05-28 15:05回复
    地球人通过宇宙飞船太阳系内探测,发现太空温度非常低,但距离绝对零度尚有不小差距,摩擦力很小但仍然存在
    ————
    就像海水,里面充满元素离子
    人们猜想空间也是这种状态,里面充满暗物质


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2022-05-28 15:15
    收起回复
      另外一个对空间本质的实验就是曲率泡实验
      这个实验理论上能制造出四维空间泡
      ——————
      这个实验通俗来说,就是认为二维空间是固体,三维空间是水,四维空间是气体
      水能溶解气体和固体,以此推论,我们现在是没办法提取二维粒子,但可以煮沸空间观察到四维空间泡
      ——————
      目前三维空间只有大质量恒星能煮沸空间
      按照曲率泡理论,大质量恒星不断加热末期通过超新星爆发一举突破三维空间超临界沸点,瞬间就蒸发上升到四维空间


      IP属地:广东来自Android客户端5楼2022-05-28 15:34
      回复
        按照“大一统”各种候选多维宇宙理论的描述:
        三维空间的0=二维空间的光速
        三维空间的光速=四维空间的0
        ——:——————
        按照多维空间论和相对论推导:
        四维空间光速也是恒定,在四维空间自身参考系=30w千米/秒
        换成三维空间参考系=30w千米²/秒=9千万千米/秒
        这就是超光速的原理,没有违反相对论
        既矛盾又合理


        IP属地:广东来自Android客户端6楼2022-05-28 15:53
        回复
          更正一下
          真空中的光速正好是每秒 299,792,458 米,我们都知道这是事实。
          我们普遍对此深信不疑,以至于每个人都同意使用光速来定义长度单位。
          光速是一个很好的整数,因为一米被定义为光在真空中以 1/299792458 秒行进的距离。
          那我们怎样才能知道这个值否是准确的光速呢?
          如果我要告诉你,迄今为止还没有人测量过光从一点到另一点的准确速度会怎样?
          双向光速
          要进入这个话题,我们首先需要了解我们如何测量光速。
          早在 1849 年,Armand Fizeau 通过将光穿过移动齿轮的齿并用镜子反射回来来测量光速。
          现在,我们可以用激光和高精度计时器来做到这一点。
          菲索用来测量光速的实验装置。
          我们需要一个光源、一面镜子和一个计时器。
          如果我们知道光源和镜子之间的距离,并测量一束光或光脉冲反射回来所需的时间,那么我们就可以很容易地从那里计算出光速。
          这里我们不是在测量光从 A 点到 B 点所用的时间。
          我们是在测量从 A 点到 B 点然后反射回 B 点所用的时间。
          然后往返。
          光速是从 A 到 B 的光速与从 B 到 A 的光速的平均值。
          光的往返速度也称为双向光速。这是迄今为止任何人测量到的唯一光速。
          单向光速
          单向光速是光在一个方向上的速度。为此,我们必须测量从 A 点到 B 点的光速,而不是往返。
          单向光速是光从一点传播到另一点时测得的速度。
          只要我们不能通过实验验证单向光速,就不能说它会是什么。
          我们知道,对于往返行程,光以恒定速度c传播。
          光可以从 A 到 B 以一种速度传播,从 B 到 A 以不同的速度传播。只要往返的速度平均为c,就没有其他限制。
          甚至可能是光以c /2 的速度从 A 传播到 B,并在瞬间从B 传播到 A!除非我们能测量单向光速,否则我们根本无法分辨出其中的区别。
          我们可以测量单向光速吗?你可能会想,为什么从来没有人测量过单向光速?看起来很简单。但事实是,你想到的任何方法都必然会出现问题。假设我们在 A 点放置一个计时器,在 B 点放置另一个计时器。我们可以通过同步计时器来测量光从 A 到 B 所需的时间。但是我们如何确保定时器是同步的呢?点之间的任何通信都会出现延迟。我们无法调整这种延迟,因为它将等于光速——这是我们试图测量的。我们可以在 A 点一起启动计时器,然后将一个计时器带到 B。但是看一下时间膨胀告诉我们,相对于静止的观察者,移动的时钟会减慢n。因此,当计时器到达 B 时,它将与 A 不同步。你能想到的任何其他方法都可能会遇到类似的问题
          如果不知道光速或确保光速在两个方向上相同,则无法同步两个点的计时器,这就是我们要尝试确定的!
          除此之外,还有一些理论和研究正在研究如何测量单向光速。但目前还没有人这样做。
          爱因斯坦同步约定
          如果我们不确定光速是单向的,那为什么我们都同意光速为常数呢?
          嗯,主要是因为爱因斯坦是这么说的。
          爱因斯坦的狭义相对论是基于光速是各向同性的假设——也就是说,所有观察者都一样。
          在有史以来最著名的方程式中,我们看到光速是一个常数
          在他的论文On the Electrodynamics of Moving Bodies中,爱因斯坦建立了同步时钟的惯例。他定义光从 A 传播到 B 所用的时间等于光从 B 传播到 A 所用的时间。它没有经过实验验证,而是假设光速在所有方向上都是相同的。光速是否各向异性?我们将双向光速称为光速,因为我们遵循光在所有方向上以相同速度传播的约定。这似乎合乎逻辑。毕竟,为什么光速在各个方向上都不一样呢?宇宙中的许多事物本质上都是对称的。然而,这不是一个经过实验验证的事实。这是一个约定。自然界中也有些东西是无法解释的不对称的。光速可能就是其中之一。我们只是不知道光速是各向同性的还是各向异性的。
          无害的公约
          我们所知道的光速是双向光速。
          由于惯例,我们将其视为光速。
          从未测量过单向光速。
          那么,如果光速实际上在不同方向上是不同的,那么这意味着什么?
          这是关于单向光速的奇怪之处。
          即使光以不同的速度沿相反的方向传播,它也不会改变很多事情。
          它不会改变任何依赖于光速恒定的东西。
          只要光的往返速度保持不变,物理学就满足了。
          没有方程式中断。没有任何理论变得复杂。
          爱因斯坦本人在制定光速各向同性公约时承认了这一点。
          即使在宇宙学模型中,光的各向异性也不会导致任何可观察到的变化。
          这并不意味着探索单向光速的研究毫无意义。
          这只是意味着不要把你的物理教科书扔进火里,因为你发现没有人知道单向光速是多少。


          IP属地:广东来自Android客户端22楼2022-05-29 16:45
          回复