关于光速是恒定的 是不是光的组成其实就是时速 c 的很多小飞船?离开发射仓后,飞船的速度永远是 c,发射仓的速度无法影响小飞船的速度?

2018-07-18 17:21:53 +08:00
 find456789

我是个不懂物理的菜鸟,看到纪录片有点蒙

13:30 开始

https://www.bilibili.com/video/av1935063

纪录片里说,坐在车上,车辆运行中,开灯,光的速度也是固定的(光速不会被车速影响)

但这个难道不是常识吗?

把光的组成部分,光子想象成飞船,它的速度是 c

那么当小飞船离开发射仓后, 发射仓的速度不管多快,都影响不了,小飞船的速度吧?

我手上拿个 雪糕,我的速度会影响雪糕的速度, 如果我手上拿着个玩具飞机,当飞机飞出去后,我跑的再快,也无法影响飞机的速度吧?

这个纪录片还觉得这很神奇?感觉纪录片有点偷换概念了, 把我往死胡同里引

求大神指点迷津

谢谢

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33 条回复
swulling
2018-07-18 18:21:38 +08:00
从回复看,经典力学还没懂…就别看相对论了
imn1
2018-07-18 18:22:35 +08:00
相对速度和绝对速度的概念
你想想标枪、铅球、足球掷界外球……这些,为什么要助跑扔得更远?

这纪录片我没看,但我猜它说的是——光 没有 相对速度
Loyalsoldier
2018-07-18 18:26:55 +08:00
有没有人跟我一样认识:很多不符合常规逻辑的解释,都是为了使得某个同样不合常规逻辑的解释合理化而已……数学就是这样产生的,科学也是这样产生的。
rrfeng
2018-07-18 18:33:08 +08:00
先理解速度测量要有参考系这个概念。
才能再去想光速不变为什么看起来很奇怪。

没学会走,就不要去跑。
pWHx3x96
2018-07-18 18:52:36 +08:00
’光的速度是固定的‘其实是有歧义的,更准确的说法是真空中光速不变,因为光在进入介质时速度会降低。

要理解为什么 c 不变,首先要明白物理法则是有局限性的。牛顿力学适用于宏观物体在低速(相对于 c )下的运动,这种情况下,人跑动中丢出去的东西是会受到人本身运动速度的影响。在这个阶段参考系的概念就被引入了。

而光的运动就不适用于牛顿力学了,所以用日常生活中的例子去打比方就会陷入悖论中。爱因斯坦的狭义相对论让学界摒弃了复杂的’以太‘这个概念。
xiri
2018-07-18 18:55:33 +08:00
楼主显然对参考系的概念不太了解,上面提到纪录片里对光速不变感到很神奇,楼主却说这是应该常识,看了一下楼主的理解,我觉得你应该先了解一下经典力学下的一些情况:

想象你拿着一个球站在一辆速度为 v 的火车上,这时在地面上的人看来,球的速度就是火车的速度 v,但在你自己看来球的速度为 0
你把球相对你自己以速度 u 向前扔出(在你自己看来,球的速度为 u ),但在地面上的人看来,球在以速度 v 向前运动的过程中又获得了 u 的速度叠加,所以相对于地面,球的速度为 v+u

但光速是没法用上面的情况解释的,你在火车上射出一道光,在你看来它的速度为 c,按理说在地面上的人看来它的速度应该是 c+v,但实际上在地面上的人看来你射出的那道光线速度也是 c。

这应该就是纪录片了感到惊奇的地方皮。
xiri
2018-07-18 19:02:32 +08:00
拿楼主举得玩具飞机的例子:

首先初始条件是你拿着飞机在跑的过程中把它抛出,而不是楼主说的抛出后跑多快都不会影响
然后考虑参考系的问题:
你把飞机以速度 v 抛出,这个速度 v 是相对你自己的速度,而你自己相对地面是移动的。
我们讨论飞机的速度时不特别说明的话是相对地面的速度。
也就是说飞机的速度应该是 v+u,而 u 是由你自己的速度。这样你还觉得你的速度跟飞机飞出去后的速度无关?
ares611
2018-07-18 19:22:29 +08:00
你的理解应该是这样的:飞机在航空母舰上起飞后,不管母舰再加速或者减速都不会影响到飞机的速度了。这是常识。但是纪录片里说的光速不变是指相对任何参照系光速恒为 c。对应到飞机与航母就是飞机在航母上起飞后不管航母加速或者减速,母舰上的人看到飞机飞行的速度相同,这不符合常识。飞机的速度和观察者的参照系有关。飞机相对海岛的速度是不变的 v,但相对于航母的速度不是 v,要考虑航母相对于海岛的速度。
shansing
2018-07-18 19:42:05 +08:00
关于相对论正好可以安利一下李永乐老师最近的视频:
<amp-youtube data-videoid="Zr0hpemgOuQ" layout="responsive" width="480" height="270"></amp-youtube><amp-youtube data-videoid="h6tbHSyVmfo" layout="responsive" width="480" height="270"></amp-youtube><amp-youtube data-videoid="zY11529Uia0" layout="responsive" width="480" height="270"></amp-youtube>
shansing
2018-07-18 19:42:52 +08:00
呃,霸屏了,对不起大家。不记得 YouTube 链接会自动解析了。抱歉。
fetich
2018-07-18 22:52:07 +08:00
@shansing 这个李永乐是谁啊,考研见过他名字,油管上也有他的推荐视频。好好的线性代数不教,搞物理(笑
shansing
2018-07-19 08:22:39 +08:00
@fetich 应该跟教考研数学的是同一人吧。据他自己说是为了把知识传播得远一些,涉及范围大多是中学的数学、物理、地理等知识和大学的基础数学等知识。讲得深入浅出,挺好的。
clino
2018-07-19 09:53:29 +08:00
感谢楼主,这个视频挺好看的,而且全部有 4 集,我打算有空全看了

关于光速恒定,我记得没多久前看过方舟子的文章,说到光速不变最初是由麦克斯韦方程的要求:"麦克斯韦电磁方程要求所有的电磁波在真空中都以恒定的速度(也即光速)传播",而"相对性原理最早是伽利略提出来的,它认为对于任何不做加速运动的参照系(即惯性参照系),运动定律都是等价的。"

相对论是认为这两条都对的前提下推导出的理论

"科学大争论——以太是不是真的存在?" https://mp.weixin.qq.com/s/g-4Lz8l1_7IJVRKf_fLPPA

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