如何看待現代物理學中不佔主流的光速可變理論?

時間 2021-05-09 23:18:51

1樓:董唯元

Joao Magueijo自己寫過一本關於VSL理論的科普《Faster than the speed of light》中文名《比光速還快》

如果懶得去找書,也可以先聽我嘚吧兩句。

光速c其實有兩個物理意義:一是從麥克斯韋方程組推出的電磁波傳播速度c;二是時空的速度上限。任何滿足洛倫茲不變性的時空都必然有乙個速度上限,但這個上限並不一定必然是電磁波速度c。

愛因斯坦當初把二者相等作為狹義相對論基本假設,是因為他的思考是從考察「同時性」出發,又把傳遞訊號的手段預設為光,於是就看似自然的把光速作為時空速度上限了。如果宇宙中有另外一種訊號傳遞手段,其速度c'滿足c'>c的話,那洛倫茲變換公式中的c就都要換成c'了。引力波的速度也將是c'而不是c。

好在觀測顯示引力波的速度確實就是c,才讓這種顧忌顯得多餘。

當然我說的這些都還不涉及VSL理論,只是幫你理解光速作為時空的一種屬性,不需要總想著電磁波。即使這個宇宙裡壓根沒有光,僅有時空,也會有那麼乙個確定的「光速」。

理解了這一點,就會忍不住要猜測:既然這個「光速」是個時空的屬性,那會不會隨著時空的演化而有所變化呢?這個問題,就是VSL理論的出發點。

至於那個麥克斯韋方程組推導出的電磁波速度c,姑且認為它也會跟著時空屬性的變化而變化,總是跟時空速度上限保持一致。也就是說,時空上限決定了光速,而不是光速決定了時空速度上限。

2樓:

光速不變不是定理,而是定律,是實驗得出的結果。目前的實驗結果都是光速不變。

沒有實驗資料的支援,「光速可變」只能是個假設。

很久很久以前看過一片文章,如果光子是有靜止質量的,那麼真空中各種頻率的光速是不同的(真空色散)。但這目前還只是個假設,即沒有觀測到真空色散,也沒有觀測到光子的靜止質量。

3樓:Youngler

變化是絕對的,不變只是相對的。很多時候,測量物件和測量系統同時在變化,因為同乙個原因而變化,那麼會保持測量不變的假象。所謂光速不變,就是這樣一種相對於測量系統的單位制不變,只是 299792458 這個數字不變,注意常數不等於常量。

通常測量光速是測量回程光速,這個回程光速也是相對於運動系的測量系統是非常穩定的,

光速不變,實際意思是光速各向同性,並沒有強調光速各處相同。光速不變,有乙個前提,就是慣性系。由於理想的慣性系不存在,實際上使用的慣性系是星體局域系,星體局域系上有光速各向同性。

但是 Sagnac 實驗表明,旋轉系光速可變。火星雷達回波實驗表明,太陽附近光速較小

4樓:微風吹動了我頭髮

嗯,沒聽說過光速可變理論。

不過我覺得,首先光速可變論需要對麥克斯韋方程組給出合理解釋。比如廣義相對論雖然推翻了牛頓力學,但是可以證明牛頓力學是其在低速弱場條件下的一階近似。

根據麥克斯韋方程組可以推導出εμ=1/c^2,光速可變理論必須解釋,到底是麥克斯韋方程組錯了,還是真空的介電常數/磁導率是可變的~

5樓:張冠偉

理論上講,同樣的物理公式可以有許多種物理解釋方法,有簡單的也有複雜的。

舉乙個比較容易理解的例子就是,日心說和地心說實際上用的是同樣的公式體系(兩者數學上等價),都可以解釋太陽系的執行,只是取的參考係不同。日心說雖然有悖每天太陽東昇西落的常識,但是比起地心說簡潔的多。

另乙個例子就是量子力學的各種解釋,比如有平行世界的解釋,還有波函式坍塌等。

實際上在愛因斯坦之前,洛倫茲靠著他的變換已經在數學模型上解決了實驗上光速不變的問題。只是他的物理模型——以太收縮解釋太複雜,靠的是慣性系只有以太,並且以太可以隨意收縮這樣的假設。這種假設下,光速對於每乙個參考係都不一樣,但是測不出來。

估計題主想說的是類似這一類的解釋。

狹義相對論只是提出了新的物理解釋。它基礎就是兩個假設:

光速不變,慣性系平權。

以此為基礎推導出了一系列的理論體系。雖然尺縮效應等非常反直覺,但是愛因斯坦的相對論解釋是目前最簡單的。

插句題外話,廣義相對論提出的全參考係平權才是愛因斯坦最大的貢獻。

6樓:riverzhou

光速不變不是不可能,

但是那樣需要重新定義長度和時間。

而且會導致整個物理學系統重構,

需要重新發展整個物理學體系。

首先,物理學之所以存在,是因為在所有參考係裡,其規則是一樣的,無法想象不同參考係裡物理規律不一樣的物理會有什麼價值。那麼就需要,在不同的參考係下,觀察的同一現象(比如運動)是可以等價變換的。在不同參考係下變換,就需要有個錨,也就是在所有參考係裡都不變的東西,目前的物理學,這個錨就是光速(狹義相對論),以及慣性質量=引力質量(廣義相對論),你要讓光速可變,就要重新找個錨。

然後,基於你的錨,發展出整個物理理論,這理論在數學上自洽,並且,符合在任何參考係下的實驗觀察。

7樓:帥的亂七八糟

不太懂啥叫光速可變,我只知道光速不變是光速在任何參考係下大小是不變的,這個是可以推導的,得到光速與真空介電常數和磁導率有關,不過如果說光速不隨時間變化這就是個哲學問題了,因為磁導率和真空介電常數這兩個常數會不會隨著時間地點變化是我們不知道的,大部分人認為物理法則隨時間空間應該是不變的,不然物理變得沒有意義了,那兩個常數應該不會變化,所以光速自然是不變的

如何評價《三體中的物理學》?

儘管 三體 中有不少科學和邏輯上的硬傷,但這並不妨礙它成為一部優秀的科幻作品,是具有里程碑意義的。李淼 三體中的物理學 這部作品並沒有過多的糾結 三體 中的漏洞,也沒有強行解釋,很多都是一帶而過,只是把其中的一些點子作為引子,從此引申開來講解相關的物理知識。藉著 三體 的名氣寫科普,確實是個很好的方...

如何看待義大利物理學者Fabio Bagarello的「量子社會科學」系列研究?

高堡名人 看了一下第一篇文章 doi 10.1371 journal.pone.0172262 模型是這樣的 也就是說模擬了南美的人口和資源兩個變數。假設地圖是個二維離散的點陣,把人口看成粒子a,把資源看成粒子b,人均資源數 b a 可以影響粒子a 也就是人 在格點之間躍遷速率,粒子b 也就是資源 ...

如何看待哲學與物理學的關係?

Tom坐火車 物理學本來又叫自然哲學。哲學是物理學的指導,物理學可以證實或修正哲學。都是老祖先最開始思考世界本質的思想,但是後來科學越來越嚴謹,學科區分越來越細緻,所以現在彼此之間沒啥關係 冇人奉 物理學只是其中的乙個分支,西方哲學下面主分兩大類,科學與博物學。現在博物學已經很少有人提了!物理學只是...