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光速为什么不能超越 有质量的物体为什么不能达到光速
作者：时间： 11:58:20浏览：
光速在宇宙中是一个恒定值，这个是普遍得出的结论，而且是宇宙中的最快的速度，也是一个基本的宇宙常量，很多人都希望可以超越光速，实现星际航行，但是这个本证明是不可能实现的，因为狭义相对论的公式锁定了这个梦想。这是相对论质量公式决定的，一个具有静止质量的物体，速度越大，质量也会变得越大，如果其速度达到光速，这个公式的分母将没有意义或成为一个虚数，这时候它的质量就会变成无限大。因而在这个宇宙中，任何具有静止质量的物体，其速度都不可能达到光速，越接近光速，要将它加速就越困难，因为它的质量会变得越来越大，必须耗费更大的能量才能将其加速。而想要加速到光速，也就是说质量得变成无限大，那就意味着必须耗费无限的能量才行。光子没有静止质量，所以永远以光速在运动。先说第一个问题，不仅所有拥有静止质量的物体速度都不可能会超过光速，而且就连达到光速也是不可能的，这个推论来自狭义相对论的质速关系：其中M为物体的相对运动质量，m为物体的相对静止质量，v是物体的相对运动速度，c是真空中的光速。显然，对于具有静止质量的物体，它的运动速度越快，则运动质量越大，这意味着进一步加速物体所需的能量也会越来越高。并且随着速度接近光速，质量急剧增大，直至趋于无穷，所以不可能有无穷多的能量来加速运动质量趋于无穷大的物体，这也就表明具有静止质量的物体只能以慢于光速的速度运动。另一方面，光子的情况比较特殊，这种粒子没有静止质量，所以它能以光速运动，并且也只能保持这种状态。虽然光子的静止质量为零，但这种粒子具有运动质量，因为它具有能量。我们可以再来看一下质速关系，当等式右侧的分子分母都趋于0时，这个式子变为了0/0不定型。在高等数学中，0/0不定型的极限有可能存在，结果是有意义的。因此，质速关系告诉我们光子可能存在运动质量。事实上，光子的运动质量我们很容易推导出来。首先，光子的能量为：E=hf其中E是光子的能量，h是普朗克常数，f是光子的频率。再根据爱因斯坦的质能方程：E=Mc^2联立上述两式可得：E=hf=Mc^2所以光子的运动质量为：M=hf/c^2至于为什么会有这样的推论，这是光速不变原理的必然结果。而光速不变原理是一个客观存在的事实，无论是理论还是实验都能证实这个原理。再次遇见这样的问题，貌似没几天能见到一次。当然也说明这个问题很多人关心。看了下大部分答主都是拿出了相对论公式推导了一番，试图用数学告诉题主为什么光速无法超越，甚至说“因为相对论公式决定了光速无法超越”。其实这种说法本身就是错误的。数学只是一种帮助我们理解宇宙的工具，而不是说宇宙是被数学所支配的。而且我相信套数学公式来解答也不是大部分题主想要的。霍金出《果壳中的宇宙》就说过，他的书中每多一条公式，销量就会下滑几万本。也就是说对于一般想被科普的公众来说，看着枯燥的数学公式不是他们想要的。从数学推导出来的结论很机械无趣，而一般想被科普的公众是需要一副图景(Vision)，以方便他们理解一种物理现象，而不是公式。所以我这里一条公式也不列，说说这个问题。我小时候也幻想过如何超越光速。当时曾经幻想过，制造超大推力的火箭，只要推力足够加速时间够长，怎么着也会超过光速吧?实际上是不可能的，即使用上全宇宙的能量也无法把一个原子加速到光速。至于为什么，人类在实践中已经尝试过。这就是粒子加速器。以目前世界上最强大的粒子加速器——瑞士日内瓦下的LHC大型强子对撞机为例。这里加速的是质子，也就是氢原子核。施加了非常巨大的能量后，质子的速度会无限接近光速，从0.9c、到0.99c、到0.9999c。质子是永远不可能达到光速，只能无限接近光速。在接近光速的情况下继续给质子施加能量加速，只能使质子的等效质量增加。当然在粒子物理学里，说的就是能量不是质量了。这就是高能粒子对撞机的基本原理——尽可能给粒子加速、粒子越接近光速，其能量越大，对撞时产生的反应越接近宇宙创生时刻的初期，从而来研究微观粒子现象。位于瑞士日内瓦和法国交界处的LHC大型强子对撞机简单来说，无论增加多少能量在一个物体上，只能使其无限接近光速，施加的能量最后变成了等效质量，却不会变成增加出来的速度。这个已经无数次在加速器里验证过，基本没有值得质疑的地方。而题主第二个问题答案是肯定的，光子是没有质量的基本粒子。没有质量的粒子会以光速也只能以光速(真空中)运动，你不可能让一个光子静止下来。简单来说，从运动速度来划分，宇宙中有两种粒子：第一种是有质量的粒子,从基本粒子层面来说包括几种夸克(构成中子和质子的基本粒子)、胶子(传递强力的粒子，在质子和中子中、强力束缚着夸克)、电子、中微子(具有非常小的质量，几乎以光速飞行但还是低于光速)、乃至最近发现的赋予所有物质质量的希格斯粒子等。所有有质量的粒子只能以低于光速运动。第二种是没有质量的粒子，也就是光子(Photon)，还有理论上存在引力子等。光子还是传递电磁力的介质。没有质量的粒子，如光子。会永远、也只能以光速运动(真空中)。无法让它低于光速也无法让它比光速更快。于是，有人假象出第三种粒子：快子(Tachyon)。快子的质量是虚数，性质正好和有质量粒子相反：只能以比光速快的速度运动。但是目前来说，快子存在的可能性基本应该是没有的。它只是一种数学上假想的粒子。这也和开篇对应，不能只用数学公式去给民众科普。快子的飞行轨迹，因为是超光速，你能看到两个成像，各自以光速朝飞行轨迹的两个方向离去。黑色线条是快子行程的切连科夫辐射(Cherenkov
radiation)从目前的标准模型(Standrad Model)理论以及最近LHC证实存在了希格斯玻色子(Higgs
Boson)的存在来描述的话，粒子是否有质量决定于是否能与希格斯场(Higgs
Field)产生相互作用。宇宙诞生初期所有粒子都以光速飞行，而后来真空相变后整个宇宙的真空中形成的希格斯场让粒子获得质量，同时也让有质量的粒子降低速度之光速以下。如果没有希格斯场、所有粒子都会失去质量而只能以光速四处分散开来。而光子这类没有质量的粒子，因为无法与希格斯场发生相互作用而继续以光速飞行。人类可以掌握最快的传递信息的手段，那也就是光速——利用电磁波来传递信息。哪怕以后的黑科技多厉害，能用中微子(略微低于光速、具有非常微小质量的基本粒子)和引力波(传递速度等于光速)传递信息，那也就是正好是光速。量子纠缠现象原则上是超距和瞬时的，但无法用来传递经典信息。所以本质上还是没有打破相对论的光速限制。不过在空间中的传递速度没办法超过光速，不代表没有其它任何的超光速现象。比如刚才所说的量子纠缠现象就是超光速的，但无法用于传递经典信息。另外宇宙早期暴涨时期，空间膨胀的速度远超光速N个数量级。但这是空间本身膨胀的速度，与物质和信息在空间中传播速度并不相违背。并且宇宙暴涨时期的物理性质也与大爆炸后的宇宙不可相提并论。另外宇宙现在膨胀的速度，在遥远的两个星系中相对的退行速度也是超光速的，但这同样是空间本身膨胀导致的。这些超光速现象并无法用来传递信息和物质。另外理论上来说，可能存在的虫洞也许能在该年上实现超光速传递物质信息，并且不违反相对论。相隔遥远的空间两端如果被冲动连接着，那么理论上可以瞬间从A点到B点。但虫洞是否存在和是否能稳定存在都没有定论，目前还只是理论和科幻的产物。跟快子Tachyon一样，都是未经证实的东西。还有科幻小说中常见的曲速飞行，也只能是一种美好的幻想。首先曲速飞行要压缩空间来实现超光速。可是空间的本质是什么?如何压缩空间?质量巨大的恒星才能稍稍歪曲一点空间，用什么方法来压缩扭曲空间?一切都是空想而已。能否实现如何实现都是巨大的难题。就算能实现，有科学家估算过，要用所谓的曲速飞行让一艘飞船超光速飞行，至少需要用掉等同一个木星质量的燃料，就算真能实现这样的超光速飞行有经济意义吗?其实从哲学上来说，空间的信息传递有上限是必然的。因为光速限制和很多物理常量挂钩，这都是通过复杂演算推导出来的结论。光速上限是一个必然的结果。比如光速上限就和质能转换相关，如果光速提高一倍，核反应的能量就是4倍。恒星乃至整个星系的寿命、超星系爆炸的能量都会截然不同。试想一个速度没有上限的宇宙，那么宇宙诞生时所有的能量都会瞬间作用于任何一个点上。你可以假设如果现在突然光速没有上限，那么宇宙中所有的粒子会瞬间射到你的身上，你就会立刻被无限的能量引爆了。就以引力为例，如果引力传递也没有上限，而宇宙很可能是无限或者至少是非常非常大的，比可见宇宙高几个数量级。那么如果引力传递没有上限，宇宙物质之间的引力就会瞬间作用于所有物质上，结果就是宇宙瞬间会被几乎无限大的引力压扁变成一个巨大的黑洞，一切都不会存在。比正因为速度有上限，能量和信息的传递才能有序的展开。星系才能形成，我们才能出现。可以说，正是因为有了速度上限，我们的宇宙才能得以稳定存在。如果这种限制能被轻易打破宇宙就很难稳定存在百亿多年。因此很可能我们的宇宙从本质上已经否定了任何超越光速的可能性。可以说宇宙存在的本身就是要禁止这类超光速现象的发生，不然宇宙本身就不会存在了。既然我们能生存在这个宇宙，感知这个宇宙，也说明我们本身是无法打破一定范围内的定律。试想一个能随意诞生智慧生命的宇宙，如果定律能随意让智慧生命打破，这个宇宙早就乱套了。既然我们能稳定存在于这个宇宙，存在至今长达138亿年，说明宇宙本身就有机制禁止你打破某些定律。关注质量是产生动量的根源、人们当时为什么要把光子质量断定为零、如果真的光子为零、那么它怎么会产生动量的?看来光子质量为零的说法没有任何依据!依据就是我们测不到、但光速确能被我们所发现、然后就把这两个数据固定下来作为原理予以公告、如此以来、牛顿把电磁作用定为超距作用也是公理了?再说当年在飞行器的试验中就有科学家就曾计算出、人类的任何飞行器都不可能超越音速、因为达到音速的极限时、飞行器的阻力大到足以发生音爆、事实后来都怎么样、大家都清楚!今天拿上光子的任何定论都要三思而后行!因为光子的物质形态到底是什么、它有没有自旋、(也就是有没有极性)还在争论之中、现在普遍认为光子的自旋为零属波色子、但电子的湮灭所产生一对光子确早已被人们所发现!是不是光子太小我们检测不到它的极性呢!夲人认为、很有这个可能、现实中一块磁铁、如果你离它有几十米的距离、你是感觉不到它的极性的、假定它有极性、那么它的光速传播就有解释了、同时宇宙空间的物质性也都有了相应的解释!我们再假定自然空间就是由带极性的(更小的)物质所极成、光子只要一出现、必定就会破坏原有处于各向平衡的自由状态、(类似于导体)挨个极化、才出现了光速现象!如果我猜对了、速度这个词用在光子上本身就不正确!就象电传播是光速传播一样的错误!你没見过电子从发电机里出来就是以光速到了你家是一个道理!凡此种种、有时候人们把一种现象一但转化成观念、然后再把观念往后括散是非常危险的、速度的观念其实是在宏观质点运动的环境中总结来的、后来把它套用到波的行为上的、波是极化的现象、它和质点运动有本质上的区别!历史是不断发展的、我们时刻都要记住、历史的古人永远不可能都对、老子、庄子所给定的宇宙定性今天有几份真理、牛顿、爱因斯坦的世界就一定是真理么?谢谢各位有闲情怡志伴我十分钟!许多科普都只强调光速极限却没有提及加速度。爱因斯坦相对论改变了牛顿力学的作用力和加速度的线性关系，也就是说加速度还与速度有关：速度越快，加速越难。所以“不可能超光速”的正确表述是：相互作用产生的加速度不可能使粒子速度达到光速。
但是没有相互作用的粒子就是自由粒子，其速度由粒子自身的场方程决定(自由电磁场方程得到的是光速)。从这个意义上来说：自由的、超光速的粒子也是可以存在的，但是因为它没有任何相互作用，我们也就不可能探测到。再强调一下，光子是不受任何作用力的 (引力作用已经被相对论改造成空间本身弯曲)。作用力的本质是某种场，其他粒子与higgs场作用所以有质量。总之，理解光速极限就要理解相互作用和加速度，就要分清自由粒子和相互作用粒子。没有higgs场就没有加速度。一个公式只能限制人们的认识，却不能限制宇宙速度。因为质速公式限制了一切物质不可以达到和超越光速，所以很多超光速的存在也被规定在光速之内的速度运动。举一个例子说明现在存在的问题，比如探测到中微子超光速了，而且为了谨慎起见反复核对，最后还是解释说测试过程装置有颗线接错了。而观测一个超新星爆发，发现中微子比光提前达到达地球(就是说先探测到中微子，之后才看到超新星爆发)，比光先到地球多少分钟还是多少小时我不记得了，但是有这样的报导。对于这个现象好像没有最后的解释。估计如果解释，可能会说探测到的中微子不是那个超新星发出的，是判断错误。如果从量子信息角度看，光速与可分离态的二量子态有对应。即达到光速就是可分离态，无纠缠。加速可认为是对单量子的局部SL操作，可降低纠缠度。而质量可认为源自与粒子交互的结果，这个交互会产生纠缠。所以有静止质量的粒子永远在进行交互以保持静止质量，所以就在不断产生纠缠，所以加速操作无法将其变为可分离态，也就无法达到光速。定义/光速不变原理
狭义相对论有两条基本原理，即相对性原理和光速不变原理。光速不变原理：在任何中，光在中的都相等。这一称为光速不变原理。 &从理论上说，光速不变可以由两个不同的原理得出，1是麦克斯韦方程组联解得出光速不变，即c^2=1/(εμ)，光波的速度由真空介电常数与磁导率决定；2是相对性原理的成立说明光速不变。 1中对应的物理现象是双星现象，光源的运动对光速没有影响，同时对于光源来说产生多普勒效应；2中对应的物理现象是迈克尔逊莫雷现象，光源的运动对光速没有影响，同时对于光源来说不产生多普勒效应。这是两种不同的光速不变。 传递光速之光子-内部结构模型图
解释/光速不变原理
光速不变原理是的两个基础之一，在狭义相对论中，指的是无论在何种中观察，光在真空中的传播速度相对于该观测者都是一个，不随光源和观测者所在的而改变。这个数值是299&792&458&米/秒。
证实/光速不变原理
基本出发点之一光速不变原理是由联立求解得到的，并为所证实。光速不变原理是创立狭义相对论的基本出发点之一。真空中的光速在中，由于所谓惯性参照系不再存在，爱因斯坦引入了，即物理定律的形式光速不变原理：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。 　　
诞生/光速不变原理
爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文，提到光速问题的话有四段： “光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。” “下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下： 1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。 2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。” “对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。” “由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。” （《━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰o施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版 第97━98页，第100━101页，第109页，第127页。）
系统证明/光速不变原理
光速不变原理：无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数。 证明光速不变的四项事实。 1） 。 2） 恒星都是一个一个的小圆点。 3） 恒星都静止。 4） 太阳光的迈克尔逊——莫雷实验。 任意恒星光行差都长期保持不变，证明：光行差不随时间变化，所以光速也不随时间变化。所有恒星的光行差都为20.5″角距，证明：所有恒星的光速都相同。 恒星都是一个一个的小圆点，证明：任意一个恒星的所有的光线的光速都相同，即没有不同光速的光线。 因为没有任何光速‘变化’的现象，所以只有采用‘反证法’。 设：某恒星发来两种光速的光线；光速为c的光线，用c表示；光速为C的光线，用C表示；光速c＞C 因为c和C都是连续的，所以观测者能够同时接收到c和C；但观测者同时接收到的c和C，必然不是同时从恒星发出的。 因此设：c发出的时刻为零；C发出的时刻为t；恒星零时刻的位置为A；t时刻的位置为B；因恒星周日视运动角速度ω＝15.0411″/秒，所以A、B之间的角距φ＝ωt 再设：φ＝10′（太阳直径的1/3）；恒星距离L＝30光年。 则：t＝φ／ω＝10×60÷15.0411≈40（秒） c传播的时间T1＝L/c＝30（年）≈8＝（秒） C传播的时间T2＝L/C 据题意知：T2＝T1＋t＝L/c＋t＝＋40＝（秒） 所以：C＝L/T2＝c/≈0.c≈（公里/秒） 即：如果φ＝10′，则c－C＝.013（公里/秒）＝13（米/秒） 也就是说：如果两条光线的光速差为13米/秒，则这颗距离为30光年的恒星，就同时在角距为10′的A和B两个位置上。 光速连续比间断变化的可能性大得多，如果恒星光速是在C和c的范围内连续变化的，则看起来，该恒星应该是：长度为10′角距的线段。 因为从未看到过：恒星具有多个位置和任何拉长的现象，所以结论正确。 恒星都静止，证明：所有恒星的光速都不随时间变化，都始终恒为常数c不变。这是因为如果光速不断变化，则看起来恒星必然是运动的。证明方法与上述类似，不再重复。 太阳光迈克尔逊——莫雷实验证明：太阳光的光速不变。 迈克尔逊——莫雷实验的依据是：光速＝波长×频率 光波长和频率都是根据光干涉条纹确定的。根据‘杨氏双缝干涉实验’干涉条纹之间的间距，能够独立推算出‘光波长’，自然可确定‘光频率’。 这样推算确定的光波长和频率的乘积为常数，即不同颜色光的波长和频率的乘积相等；而且乘积数值等于检测的‘光速值’；从而充分证明：‘光速＝波长×频率’成立。 迈克尔逊和莫雷通过长期多次分别检测，来自不同方向的阳光的光速，充分证明：阳光的光速不变。
反对观点/光速不变原理
大家可以注意到，在爱因斯坦论述的光速不变和文章开头论述的光速不变是不一致的，这是为什么呢？ 牛顿时空观认为距离和时间，在各个参照系测得的都相同，因此光速是相对的，可变的，而不是绝对的。 首先我们定义1光秒的含义：光在某种稳定中一秒所运动的距离。介质可以是水，这个长度是2.25*10^8米，介质可以是玻璃，这个长度是2.0*10^8米，甚至可以是声音一秒的运动距离，介质是空气，这个长度是340米，还可以是报道过的试验，在某种介质中，光速是17米/秒，在这种介质中1光秒长度为17米，这都不影响下面的论述。 假设有一个1光秒长的玻璃，我们从起点A发出光，一秒时到达B，我们说测得光速1光秒/秒，多次试验结果不变。现在我们处于一个以1米/秒相对玻璃运动的参照系，方向与光相同，一秒时，我们距离B为1光秒-1米，我们在这个参照系测得光运动的距离是1光秒-1米，光速是(1光秒-1)/秒。光速是相对的，这是牛顿时空观结果，速度是相对的，是以变化距离除以时间得到。我们在学习相对论之前，全是用的这种算法，例如A车对地面车速50每小时，B车30公里/小时，A相对于B的车速为50-30=20公里每小时，这是速度。 所以说相对论必须假设光速不变才能推导，而在牛顿时空观中，是不能被证明光速不变的。很多人以为爱因斯坦相对论可以离开光速不变假设，这是不对的。爱因斯坦为了保证光速不变，需要修改长度（尺缩），时间（钟慢），就是认为运动的参照系测得的时间，与静止参照系不同，这已经是与牛顿理论完全不同了，而不是兼容关系。 论述的光速不变，是在“静止”的参照系测得的（可以是相对做匀速直线运动的参照系，这就是伽利略相对性原理），但是，从一个参照系去测量另一个参照系是否还能够得到光速不变？牛顿理论将给出否定答案，而爱因斯坦并未解释为什么还是光速不变。 于是有人提出：各参照系测得的真空中的光速不变。似乎可以解决这个问题了。 但是除光外的其它波都是靠介质传递的，在各参照系中，测得的真空中所有机械波的速度都不变，都是0。这个不用假设，有这个前提，是否足够推导相对论？如果不能，说明真空假设的推论是有问题的，如果能，则说明任何波都有对应的相对论。这个结果结果奇怪吗？ 光速不变是正确的但相对论对光速不变的理解有误。&把问题简化如下：参考系K’相对参考系K沿X轴做匀速直线运动，速度是u。假设在t=t’=0时，两参考系重合，此时位于参考系K’原点的物体发光。在t时刻，光与参考系K原点的距离是x，与参考系K’原点的距离是x’。 如下： x=x’+ut；x’=x-ut x=k(x’+ut)；x’=k’(x-ut) {加系数k和k’} x x’=k(x’+ut) k’(x-ut) x x’=k^2(x’+ut) (x-ut) {k=k’} (x/t)(x’/t)=k^2(x’/t+u) (x/t-u) {(x/t)=(x’/t)=c 其中c为光速} c^2=k^2(c+u)(c-u)=k^2(c^2-u^2) 这里的关键是(x/t)=(x’/t)=c，这意味着什么呢？(x/t)=(x’/t)=c意味着在参考系K和参考系K’中的光速相同。那么这是合理的吗？这是符合事实的吗？ 在洛伦兹变换开始时，t和t’始终是同一个量t，即认为t’=t，在u≠0且u＜c时，x’是小于x的，在洛伦兹变换中强行认为(x/t)=(x’/t)=c，即将原本变化的速度认为是不变化的，必然推导出不变的时间是变化的。显然这样的变换是错误的。 问题的关键是如何理解光速不变。 光速只与传输介质有关（证明了这一点）。怎么理解呢？ 假设光源一直处在运动中，无论是匀速运动还是变速运动，光源在某一时刻发光，令这一时刻t=0。由于光不同于有质量的物体，不会因光源的运动得到惯性速度，在t=0时，光源有个确定的位置，周围有确定的介质，无论介质是真空、玻璃，或是其它什么，光速只与传输介质有关，按周围介质所决定的特定速度远离t=0时的发光位置，也就是说光速是相对于介质中发光位置而言的，与光源无关。 光与物体的运动规律不同在于质量（静止质量）。 质疑：大船是一个密闭的参照系，其中的波介质，都随船运动，因此只要外界对船内物体施加的引力电磁力等一致，船内的任何物理实验都不能测出船是静止的，还是做匀速运动的，包括光学实验。因此大船内测得的光速，还是光速。物体的运动速度，也是有相对性的，对不同的，物体的运动速度不同，这是经典物理理论结果，相对论的支持者，至少也会承认低速下是这样，而上面的论述者，根本没考虑速度的相对性，只简单的认为速度叠加，显然是要被所有人批判的。认为是经典框架内的人，会认为空气、水、玻璃，都是光介质，因为这些介质随大船运动，所以船内的光速才不变，如果是一个平板无厚度火车，则除非起作用，否则任何声音、光实验结果，都与在地面静止时得到的结果一致。很多人都是在这个地方困惑，他们总是忽略介质作用，这样一改变参照系就会有两个矛盾结果。任何狭义相对论论述的定性结果，都可以用声音实验做出来，包括矛盾的两个结果，这足以证明相对论论述内容，是在经典框架内可以解决的问题，无需进行什么无法证明的假设。从已知机械波的性质，我们将推论出真空中光速为0，而不能相信以前认为的太空非常近似真空，所以光可以在真空中传播。
光速不变原理与光速差的概念 从麦克斯韦方程组，可以推论出光波是电磁波。根据麦克斯韦方程，我们推出.&因此我们得出光在真空中的传播速度是不变的，除非真空电容率或磁导率变化。这里说的是光速。那么光速不变，光与其他物体的运动差即速度差呢？ 一个物体速度的大小，是对自身运动大小的描述，描述的是一个物体的运动状态；运动差描述的是两个物体运动状态的差。 所谓光速，就是光的速度，在真空中，只要真空电容率或磁导率不发生变化，光速就不会发生变化。这是光自己的事情。而光速差就不同，光速差即运动差描述的是两个物体运动状态的差，描述的是光与其他物体两个物体速度的差。与光自身的性质有关，也与另一个物体的运动状态有关，另一个物体的性质有关。 由于‘运动差'与‘一个物体的运动大小'都可以用V表示，就容易造成两者的混淆。 麦克斯韦方程得出的光速不变说的是速度不变，不是光速差不变。光速差与光有光也与另一个物体有关。根据《运动认识—运动差》中，力是物体运动状态发生改变的原因，两物体的运动差发生改变，必有力作用在其中一个物体上【1】，我们得出即使光的真空电容率与磁导率不变，即光速不变，如果另一物体受到力的话，两者间的速度差也会发生变化。 我们知道物体存在于空间，运动是物体在空间的运动。只有两个物体间的空间间隔发生改变，我们才说物体（相对于参考系）是运动的。空间间隔的变化是判断物体运动的量。如果空间间隔不发生变化，我们可以说物体没有(相对)运动。空间(间隔)的变化是判断物体运动的标准。 空间间隔变化的快慢与运动差的大小有关，由运动差的大小决定。 那么相对论中光速不变说的是那种不变呢？ 根据光速不变原理，我们推出同时的相对性。在同时的相对性中，我们对光速不变原理是怎么理解的？无论对哪个参考系来说虽然光在真空中说的不变，但另一物体的运动会造成光与物体两者间空间间隔的改变。这里空间间隔的改变，在爱因斯坦说来就是同时的相对性，其实就是光速差的改变。 根据运动差的总量不变或说运动差总量守恒，我们知道光与不同运动物体间的运动差是不同的。&
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