为什么声速比光速慢?声速慢的原因和你的车慢的原因一样。声音和光让人感觉它们在某种程度上是联系在一起的,因为我们有感知每一个的器官,它们在某种意义上是相同的,但是声音和你的自行车有更多的相似之处,而不是光。光以无质量波的形式传播;它以宇宙中最快的速度运行。
相比之下,声音是由移动的分子构成的。声音所能达到的最快速度是单个分子移动的速度。分子,有质量,只能在能量允许的范围内运动。它们非常小,这意味着一点点能量就能使它们快速移动,但在气体中它们必须相互碰撞。它们以无序的方式移动,这减慢了它们的速度。
光和声音都是不可见的,传播速度也很快,所以很容易把它们归为一类,但它们实际上是非常不同的物理现象。声音由于必须带着那么大的物体而变慢了。即使是在一种坚硬的材料中,比如一根钢棒,由于需要将能量从一个原子传递到另一个原子,声音也会减慢,而原子的移动速度总是比光速慢得多。声音在钢中的传播速度比在空气中的传播速度快,但与光相比,它的速度更像一匹奔腾的马,而不是宇宙中最快的东西。