深度长文:为什么光速如此特殊,深度殊其速度与其他速度叠加之后仍旧是长文此特光速?
1、深度长文:为什么光速如此特殊,光速光速与其他速度叠加之后仍旧是叠加光速。对于光速和光速不变,仍旧网络上会有很多科普文有详细解释,深度殊其速度很多科普文甚至会以相当专业的长文此特物理学知识加以诠释,之前本人也曾多次科普过有关光速的光速光速知识。今天就换一种角度,叠加不再涉及任何专业的仍旧物理学术语和复杂的公式,从通俗易懂的深度殊其速度故事开始说起。科学的长文此特发展过程与我们个人的学习过程其实是很相似的。
2、光速光速比如说,叠加牛顿发表了自然科学数学原理,仍旧之后经过一百多年的研究,物理学家们发现很好很适用,与现实世界中的发现都能对得上,自然会信奉牛顿经典力学体系。而正是这种信任,才会对牛顿力学体系下的伽利略变换深信不疑,更重要的是,伽利略变换的确符合我们的日常生活经验,更符合我们的直觉。而且这个变换经过一百多年的验证,实验结果确实没有发现任何错误。何为伽利略变换。
3、通俗理解就是平时我们用到的速度叠加。你我分别以每秒5米的速度反向奔跑,我们之间的相对速度就是每秒10米,这很好理解,也很符合我们的日常认知。
4、就在物理学界大佬们对牛顿力学体系深信不疑,甚至视为“神明”的时候,又一位物理学天才横空出世,他就是麦克斯韦。麦克斯韦提出了自己的一套理论体系,最终统一了电和磁,表明电和磁原来是一种东西。麦克斯韦的电磁理论中还藏着一个电磁波的传播速度。关键是,人们发现麦克斯韦的电磁理论太好用了,能解释所有的电磁现象。
5、于是,当时的物理学界把麦克斯韦的电磁理论看做有一个“神明理论”,电磁理论也享受到了与牛顿经典力学的同等待遇。不过,有个名叫洛伦兹的物理学界大佬,忽然有一天从麦克斯韦的电磁学理论推导过程中发现了一个奇怪的事实,当变换坐标系的时候,竟然不再遵循伽利略变换中的叠加体系,而是要比伽利略变换要复杂得多。
深度长文:为什么光速如此特殊,与其他速度叠加之后仍旧是光速?
1、这个复杂的关系事实上就是洛伦兹变换,具体推导过程这里就不再详述了。不过,即便如此,洛伦兹本人也没有多想,包括他在内的绝大多数物理学家对牛顿力学体系都坚信不疑,即便是洛伦兹变换看起来与牛顿力学体系有冲突,也不意味着牛顿力学体系就有问题,很可能只是这个变换有其他解释,其他说法,所以洛伦兹本人并没有太在意。
2、不过,随着物理学的不断发展,人们发现洛伦兹变换与牛顿力学体系的冲突和矛盾越来越突出,最终发展到一个不可调和的结果:麦克斯韦电磁理论和牛顿力学体系,两者之中必须有一个对的,而另一个是错的。直到这时候,物理学界大佬才开始挠头:到底该怎么办。麦克斯韦电磁理论和牛顿力学体系到底哪一个是错的呢。
3、不管哪一个是错的,他们都是不能接受的,毕竟这两个理论在当时的物理学界大佬眼里都是“神”一般的存在。但是,矛盾确实就摆在那里,不可能视而不见吧。
4、于是物理学界大佬们就开始“左右逢源”,试图调和两者之间的矛盾,而“以太”的概念就是这种背景下诞生的。以太,是一种假设概念,被认为是绝对静止的参照系,也是光速的参照系。
5、在牛顿力学体系下,任何速度都需要有参照系才有意义,但麦克斯韦电磁理论推导出来的光速是一个常数,根本没有提到任何参照系。当时的物理学界普遍不能接受“光速不需要参照系”这个结论,因为如果这个结论成立的话,意味着牛顿力学体现就是错的。