为什么“光速不变”?（最好用简单易懂的语言解释一下）请明白地解释一下“为什么”!而且为什么速度叠加原理不再适用?仅仅是实验结论?或是其他什么原因?……
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 16:20:45
为什么“光速不变”?（最好用简单易懂的语言解释一下）请明白地解释一下“为什么”!而且为什么速度叠加原理不再适用?仅仅是实验结论?或是其他什么原因?……
为什么“光速不变”?（最好用简单易懂的语言解释一下）
请明白地解释一下“为什么”!而且为什么速度叠加原理不再适用?仅仅是实验结论?或是其他什么原因?……
为什么“光速不变”?（最好用简单易懂的语言解释一下）请明白地解释一下“为什么”!而且为什么速度叠加原理不再适用?仅仅是实验结论?或是其他什么原因?……
就是假设光在真空中的传播速度无论相对于谁都是一样的.
举个例子,一个静止放置的灯泡发出的光传播速度等于30万千米每秒（近似值）,而一个放置在以10万千米每秒速度运动的火箭上的灯泡发出的光仍然是30万千米每秒,而不是30+10=40或30-10=20.（另外,实际上目前的火箭远没有那么快,只是举个例子.）
是不是很奇妙?速度叠加竟然不起作用了!
这最早只是爱因斯坦提出的一个假设,并由此和另外一个假设：假设所有物理规律在不同的参考系中都成立,作为基础,建立了相对论.之后由于相对论的很多结论都与事实符合得很好,从而间接证实了这个假设的正确性.
另外,不仅光速不变,由此还可推出其它任何两个物体运动的相对速度都不是简单的相加和相减,而是有一个换算关系,例如在静止地面上看来,两个以一半光速相向运动的粒子,若你随其中一个粒子一起运动时会发现另一个粒子相对于自己的速度并不是0.5+0.5=1倍光速,而是稍小,等于0.8倍光速.
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按照相对论速度叠加规则,若光源以光速运动,那么它发出的光的速度仍然是原来的光速,这就是“光速不变”,无论如何,光速永远是那么大（当然,若光在介质中传播,传播速度会与真空中的不同,比如,光在普通玻璃中的速度大概是真空中光速的2/3,但只要在同一种介质中,不管光源怎么运动,光速都和静止时是一样的）.
但实际上,由于任何实物粒子（说白了就是,除了光子之外的所有物质）的运动速度都不可能达到光速,只能比光速小.所以,问光源以光速运动时是否能发出光是没有意义的（光源应该不会是光吧?那它就无论如何不可能以光速运动）.这是因为,根据相对论,不仅相对速度不能简单地相加减,物体的质量也会随着速度的增减而增加,（是不是很奇怪?一个东西,只是运动的快了一些,竟凭空变重了!）,当物体达到光速时（假设可以达到）,其质量会增大到无穷大,此时齐能量（动能加上静止质量对应的能量）也会变为无穷大,显然,我们不可能得到无穷大的能量使一个物体达到光速.（光子能达到光速是因为它没有静止质量,而物体质量随速度增加是在原来静止质量的基础上增加的）
最后,这些奇怪的现象（0.5+0.5不等于1,而是0.8；物体质量会随其速度的增加而增加）为什么日常生活中没出现（从没听说汽车跑时会比停下时重）,是因为这些现象只在物体运动速度比较高时才比较明显（也就是接近光速30万千米每秒,相当于每秒绕地球转7圈半）,而一般我们的汽车啦、火车啦远远远没有那么快（连目前人类制造的最快的东西-火箭,比起光速来说都是小儿科）,所以,质量增加了,但只有0.0000000……（N个0,N>……天晓得有多少个）1克；两个对头以100公里每小时时速跑的汽车,在其中一辆上看,另一辆并不是100+100=200公里每小时,而是稍微小一点,少了0.0000000……（N个0,N>……同样数不清有多少个）1公里每小时.所以你根本觉察不出来.