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为什么光速在空气中,真空中,玻璃中,等等有不同的速度?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-03-18 13:41:50

也许这是一个应该向狭义相对论和广义相对论的追随者提出的问题。根据狭义相对论,电磁辐射的速度在真空中是恒定的,无论从什么地方观察到它都是恒定的,然而,其他一切,例如时间和长度,都发生变化。既然万物都在变化,而光的速度(电磁辐射)却保持不变,而光进入另一种介质后,速度就发生了变化,这难道不让人感到奇怪吗?这至少可以说是令人费解的!

想想看光速是恒定的。想象一下,一列行驶的火车上有一袋金子,一个全副武装的警卫和一个小偷。另一名武装警卫站在铁轨旁边的一个水箱上。小偷设法偷了那袋金子,跳上火车车顶逃跑了。武装警卫带着枪和手电筒跟着他上了屋顶,以便在黑暗中找到小偷。水箱上的卫兵在火车车顶上的卫兵同时,点亮了手电筒,开了枪。虽然子弹从卫兵在铁轨旁的水箱达到小偷比子弹从晚警卫在火车上因为他的子弹是100英里每小时的速度——50英里/小时,而子弹从屋顶上的卫兵是100英里/小时+ 50英里/小时(100英里每小时相对于火车),手电筒的光束到达小偷同时因为光速总是恒定的。刚才发生了什么事?为了让光的速度是常数时间的光束从卫兵的屋顶上火车需要前往小偷增加,而对于光束从旁边的守卫在水箱同时跟踪到小偷的光束从卫兵在火车上,距离减少。

为什么光速在空气中,真空中,玻璃中,等等有不同的速度?

在这种复杂的情况下,如果光进入一种介质,比如玻璃,水或者气体,那么它的速度应该是恒定的吗?它不是一成不变的这一事实说明了很多问题。

与上述情形相比,完形以太理论是明确而直接的。它说,真空中的光速是恒定的,因为它穿过了一种介质,就这样。当波通过介质时,它的速度将永远保持恒定。不管形成波的能量有多少,波的速度将保持恒定。如果在产生波时投入更多的能量,波的振幅就会增加,但速度保持不变。还要注意的是,根据GAT,它不是实际的光子被传播,而只是它的能量。当根据GAT解释光子的传播时,它完全遵循平方反比定律(或使用激光时这个定律的变化),而与此同时,浩瀚波阵面上的每个光子都保持其能量或身份不变。这就是量子力学在过去100年甚至更久的时间里一直在徒劳地尝试实现的目标。此外,介质(在真空中)的存在提供了一个普遍的参照系。
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