光在任何参考系下速度不变(假设检验的逻辑推理方法)

核心提示:  光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的,是爱因斯坦狭义相对论的基本出发点之一。麦克斯韦方程组和狭义相对论的解释又复杂又烧脑,本回答

  光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的,是爱因斯坦狭义相对论的基本出发点之一。麦克斯韦方程组和狭义相对论的解释又复杂又烧脑,本回答将不使用任何方程和数字,仅仅使用一下“0”,来试图通俗地解释光速不变原理。

  根据相对论和实践中的大量观测,现在我们知道,物体的空间速度和时间速度是成反比的,也就是说,物体在空间中的速度越快,则它本身的时间流逝就越慢。同样,一个物体的时间流逝越慢,则它在空间中的移动速度就越快。(以下简称:时空反比规律)

  现在请看示意图。以静止不动的A作为参考系。当A看B时,由于B的自身时间流逝速度有点慢,根据时空反比规律,可知B在慢慢地移动。当A看C时,由于C的自身时间流逝速度非常慢,根据时空反比规律,可知C在飞快地移动。

  当以B作为参考系来看C时,虽然C移动速度非常快,但由于B也有一定的移动速度,所以B会发现C的移动速度其实也没那么快,也是慢慢的而已。而此时,由于B的时间流逝是有点慢的,所以在B看来,C的时间也没有变得特别慢,只是有点变慢而已。

  以上就是我们通常感知的,由于参考系移动速度不同,所观测到的物体移动速度也不同。那么光速为什么不受参考系移动速度的影响,而是恒定不变的呢?

  图中D是以光速在运动的,此时D的时间流逝速度是0。在静止不动的A看来,D的时间流逝速度是0;在慢速移动的B看来,D的时间流逝速度也是0;在快速移动的C看来,D的时间流逝速度仍然是0!根据时空反比规律,时间流逝速度是0的物体,它的移动速度就是光速。在移动速度各不相同的参考系来看,0都是0,光的时间流逝速度都是一样的,所以光的空间移动速度也都是一样的,不因参考系速度不同而不同。


这涉及到物理学的本质

从哲学的角度上来说,物理属于经验科学,而不是像数学是逻辑推理的科学!

物理是做出很多假设,然后做实验去验证这个假设,如果大量实验都不违背这个假设,我们就暂时认为这个假设是正确的!这涉及到很深刻的哲学认识论的问题!

比如以典型的量子力学的哥本哈根解释来说,他违背绝大多数人的认识观,但是他是从实验出发,经过逻辑推理得出的一种解释,在没有被实验推翻之前,姑且可以为他是正确的!

光速不变是在洛仑兹变换和其他大量实验基础上,经过逻辑推理得出的一个假设,但是经过了大量试验的验证,目前被认为是正确的,当兵等于他不会被推翻

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