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光 在被测量前,根本不具有 既定的物理事实速度!

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一楼度娘


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1楼2018-03-31 05:05
    在100多年前,科学家发现 在任何惯性系下 测量光速,得出的光速 都恒定为C。
    光速不变的实验结论,直接导致以太论的淘汰。
    而爱因斯坦根据光速不变的结论, 设想了一个 火车思想实验,从而推导出来 洛伦茨变幻,得出了 时间膨胀 的结论。

    然而,他的这个 火车思想实验,有一个 潜在的、决定性的、默认成立的假设。
    这个假设是完全符合常识的,以至于我们根本不会去质疑它。

    设想:一个小球匀速直线朝我飞来,我测量得出其速度为V。
    那么,即便我没有去测量它, 它刚才飞过来的速度 相对我 肯定也是V 。
    如果有一把绝对标准的发球器,它是如此的标准,以至于它发射的每一发球的速度都是 匀速直线V。
    既然我知道了小球的速度必定是V,那么我就 可以用 小球飞行的距离L,和速度V,来预测小球飞行所花的时间。


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    2楼2018-03-31 05:06
      爱因斯坦认为,上面这个常识 对光子同样适用:
      我测量了一个光子,得出其相对我的速度为C。
      那么在我测量它之前,它的速度必定也是 相对我为C。
      就是说, 光子的速度 是一个 既定的事实,不会因为我有没有测量过它 而改变。
      所以,即便我没有测量过一个光子,我仍然可以用 光子飞行的距离L,和光速C,来预测 光子飞行所花的时间。


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      3楼2018-03-31 05:08
        那么我们有没有任何 实验 或者 公理, 可以让我们 直接使用这个【光子的速度 是一个 既定的事实,不会因为我有没有测量过它 而改变。】假设,而无需质疑呢?


        并没有!

        实际上,只要这个假设不成立,我们就根本 推导不出来 时间膨胀,时间变慢就根本不存在。

        因此,我们完全可以设想 这个假设的反面成立。
        即:一个光子,在未被测量之前,并不具有 一个 物理事实上的 速度。


        但只要任何人测量了它, 它的速度就必然表现出【相对测量者为C】。
        任何人都可以 预测一个光子飞行所花的时间,只要他后来有去测量这个光子。
        但如果你并没有去测量这个光子,则你对光子速度的预测,完全没有意义。

        一个光子,它必然只能同时同地击中一个质点。
        因为同时同地只能容纳一个质点。
        所以一个光子,必然 无法 同时同地 对两个不同惯性系的测量者 都表现出 【相对测量者为C】


        所以火车思想实验中,光子抵达车顶,只能被 火车 或 地面系 其中一个测量。
        此光子 只能对 其中一个 惯性系 体现为 光速C。


        没测量此光子的惯性系,预测 光子相对自己的速度也也是C,是完全错误的。
        因为:一个光子,在未被测量之前,并不具有 一个 物理事实上的 速度。

        因此,火车实验中,如果光子击中火车车厢,则光子只会表现出 相对火车速度为C。
        而地面系 预测此光子 相对地面的速度也是C 就是错误的。


        如果光子击中同位置的 地面惯性系的空气,则光子只会表现出 相对地面为C。而火车系 预测 此光子 相对火车的速度也是C 就是错误的。


        两系 根本得不到 【时间膨胀】这个结论。
        它们都只能得出同一个结论: 光子被谁测量了,此光子 就相对谁 表现出速度C。


        也就是说,搞了半天,还是仅仅只能得到: 【任何惯性系 测量光速 都是C】这个实验结论。
        其他任何结论,也得不到。


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        5楼2018-03-31 05:11
          一个光子的运动速度是多少,的确是有人进行测量才能知道。不同的人使用的比较基准不同,光子的速度数值就会不同(去掉单位)。公制与英制的光速数值(只看数值)就是不同的。但是它们都是对同一个光子的运动的测量结果,它们就可以使用单位换算的方法获得一致。


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          来自Android客户端6楼2018-04-09 09:41
            因为任何物理数据,都是人们使用比较基准进行比较的结果。人们只有使用自己选定的比较基准进行比较,才能获得数据,有了数据,人们才能对这些数据进行分析提炼,总结出来一个结论。所以,万物理论的来源是比较。


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            来自Android客户端7楼2018-04-13 20:17
              光速的测定 Post By:2006-9-10 13:32:00
              光速的测定
              光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验,也打破了光速无限的传统观念;在物理学理论研究的发展里程中,它不仅为粒子说和波动说的争论提供了判定的依据,而且最终推动了爱因斯坦相对论理论的发展。
              在光速的问题上物理学界曾经产生过争执,开普勒和笛卡尔都认为光的传播不需要时间,是在瞬时进行的。但伽利略认为光速虽然传播得很快,但却是可以测定的。1607年,伽利略进行了最早的测量光速的实验。
              伽利略的方法是,让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间。但由于光速传播的速度实在是太快了,这种方法根本行不通。但伽利略的实验揭开了人类历史上对光速进行研究的序幕。
              1676年,丹麦天文学家罗麦第一次提出了有效的光速测量方法。他在观测木星的卫星的隐食周期时发现:在一年的不同时期,它们的周期有所不同;在地球处于太阳和木星之间时的周期与太阳处于地球和木星之间时的周期相差十四五天。他认为这种现象是由于光具有速度造成的,而且他还推断出光跨越地球轨道所需要的时间是22分钟。1676年9月,罗麦预言预计11月9日上午5点25分45秒发生的木卫食将推迟10分钟。巴黎天文台的科学家们怀着将信将疑的态度,观测并最终证实了罗麦的预言。
              罗麦的理论没有马上被法国科学院接受,但得到了著名科学家惠更斯的赞同。惠更斯根据他提出的数据和地球的半径第一次计算出了光的传播速度:214000千米/秒。虽然这个数值与目前测得的最精确的数据相差甚远,但他启发了惠更斯对波动说的研究;更重要的是这个结果的错误不在于方法的错误,只是源于罗麦对光跨越地球的时间的错误推测,现代用罗麦的方法经过各种校正后得出的结果是298000千米/秒,很接近于现代实验室所测定的精确数值。
              1725年,英国天文学家布莱德雷发现了恒星的“光行差”现象,以意外的方式证实了罗麦的理论。刚开始时,他无法解释这一现象,直到1728年,他在坐船时受到风向与船航向的相对关系的启发,认识到光的传播速度与地球公转共同引起了“光行差”的现象。他用地球公转的速度与光速的比例估算出了太阳光到达地球需要8分13秒。这个数值较罗麦法测定的要精确一些。菜德雷测定值证明了罗麦有关光速有限性的说法。
              光速的测定,成了十七世纪以来所展开的关于光的本性的争论的重要依据。但是,由于受当时实验环境的局限,科学家们只能以天文方法测定光在真空中的传播速度,还不能解决光受传播介质影响的问题,所以关于这一问题的争论始终悬而未决。
              十八世纪,科学界是沉闷的,光学的发展几乎处于停滞的状态。继布莱德雷之后,经过一个多世纪的酝酿,到了十九世纪中期,才出现了新的科学家和新的方法来测量光速。
              1849年,法国人菲索第一次在地面上设计实验装置来测定光速。他的方法原理与伽利略的相类似。他将一个点光源放在透镜的焦点处,在透镜与光源之间放一个齿轮,在透镜的另一测较远处依次放置另一个透镜和一个平面镜,平面镜位于第二个透镜的焦点处。点光源发出的光经过齿轮和透镜后变成平行光,平行光经过第二个透镜后又在平面镜上聚于一点,在平面镜上反射后按原路返回。由于齿轮有齿隙和齿,当光通过齿隙时观察者就可以看到返回的光,当光恰好遇到齿时就会被遮住。从开始到返回的光第一次消失的时间就是光往返一次所用的时间,根据齿轮的转速,这个时间不难求出。通过这种方法,菲索测得的光速是315000千米/秒。由于齿轮有一定的宽度,用这种方法很难精确的测出光速。
              1850年,法国物理学家傅科改进了菲索的方法,他只用一个透镜、一面旋转的平面镜和一个凹面镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚到凹面镜的圆心上,同样用平面镜的转速可以求出时间。傅科用这种方法测出的光速是298000 千米/秒。另外傅科还测出了光在水中的传播速度,通过与光在空气中传播速度的比较,他测出了光由空气中射入水中的折射率。这个实验在微粒说已被波动说推翻之后,又一次对微粒说做出了判决,给光的微粒理论带了最后的冲击。
              1928年,卡娄拉斯和米太斯塔德首先提出利用克尔盒法来测定光速。1951年,贝奇斯传德用这种方法测出的光速是299793千米/秒。
              光波是电磁波谱中的一小部分,当代人们对电磁波谱中的每一种电磁波都进行了精密的测量。1950年,艾森提出了用空腔共振法来测量光速。这种方法的原理是,微波通过空腔时当它的频率为某一值时发生共振。根据空腔的长度可以求出共振腔的波长,在把共振腔的波长换算成光在真空中的波长,由波长和频率可计算出光速。
              当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。


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              来自Android客户端8楼2018-04-13 20:17
                自然界是没有数据的。只有人们的参与,才能出现数据。你说的光速在没有测量前,的确是没有光速这个数值的。人们使用不同的比较基准,就会得到不同的光速(不考虑单位)。现在人们使用的国际单位制,是不断更改后的结果,为的就是大家有一个统一的交流看法的依据。


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                来自Android客户端9楼2018-04-14 07:27