在宇宙的歷史中真空光速是否一直沒變過?

時間 2021-05-11 18:47:38

1樓:

但實際上只是這個框架下沒有意義。

如果你不用光速來定義長度,而是以舊的定義方式(即基於國際公尺原器的定義),那麼光速變化就等同於國際公尺原器的長度與蒲朗克長度的比值的變化。

詳細可以參考wiki的光速可變理論

對可變光速理論而言,如果國際單位制中公尺的定義回歸其2023年代以前的定義,即國際公尺原器的話,測定到的光速就會根據國際公尺原器長度的變化而變化。那麼c的變化就等於國際公尺原器與蒲朗克長度的無量綱比值的變化,或者國際單位制中秒同蒲朗克時間的無量綱比值的變化,或兩者兼而有之。如果構成國際公尺原器的原子數量保持不變(穩定的原型尺應當如此),那麼c的變化就等於蒲朗克長度與原子玻爾半徑的無量綱比值的變化,或者蒲朗克時間同乙個銫-133原子震動週期的無量綱比值的變化,或兩者兼而有之。

2樓:自然科學狂Ruson

贊數第一的大大已經說的很清楚了,我就不廢話了。題主真的沒必要擔心這種問題,光速不同於什麼公尺啊,千克啊這些人定的概念,光速是這個宇宙最基本的定量,即使它真的發生真正意義上的變大或變小,我們在測量的時候,也會準確地測量出光速等於三億公尺每秒。

3樓:lily

原本想反對最高票回答的,例子是乙個封閉空間裡有兩根棍子,然後一條可以隨時間改變而另一條不能。然後想了一下,根本沒法判斷哪根棍子長度不變,這是物理上不可區分的。

對我支援最高票回答。

4樓:陳立康

以兩個桌球間的作用時間做為時間基本單位,以單位時間內作用傳遞的桌球個數做為空間基本單位,然後,用這個空間除以這個時間,於是常數呵呵了就。國際標準就這麼定的呀!這個作用的傳遞速率永遠都不會變!

所以呀,光速就不變啦。也就是尺縮鐘慢,尺長鐘快。如果桌球的大小可以任意變,就是廣義啦。

桌球的大小會變嗎?會呀!質量十暗物質的密度越大,桌球就越小,被擠了嘛。這就是廣義呀!彎曲流型講的就是由於桌球密度和大小變化所形成的空間形態。

如果宇宙真的是炸出來的,早先的桌球就會比現在小。

不過呢,單位時間內作用傳遞速率還以桌球個數來標定的話,那光速仍然不變!

於是呢,絕對空間真的很重要,可離了」桌球」就是無法定義,只好讓光速繼續不變了。

要說呢,知道光速在真空中會彎曲,那就是變速了,可是,用彎尺子去量,就像用橡皮尺子量橡皮!光速仍然不變!

找個直尺子吧。前面說了,無法定義絕對空間!也就是,沒有直尺子!而且,時間也是尺子的函式,會跟著一起彎!

如果宇宙真的是在膨脹的話,那光速就一直在變!只不過怎麼變都是常數。

於是,解只有乙個:光速不變。我們很傻很無奈。

5樓:蘇凱撒

光速是恆定值,會變的是長度、和時間

想一想如果你的時間被-1s並且你的空間相應地減少1/60,而你毫無知覺。

細思恐極,

逃。。。

6樓:孫小孫

如果光速變了,各種粒子的運動速度也變了,然後分子的運動也變快了,細胞運動變快了,人類的感受、衰老也變快了。然而因為整個世界一塊兒變快了,人類根本察覺不出來,細思極恐。誰知道這個時間微粒和下個時間微粒之間是不是經過了一萬年呢?

7樓:leonoyes

我們連宇宙裡的一顆塵埃都不算,說我們是宇宙裡的乙個電子都是高估我們了。

就我們這個身份,真不能去判斷宇宙的歷史呢,哈哈哈哈

就像你大腳趾昨天掉的老皮上的那個細胞裡細胞核的組成的原子中的電子一樣,它怎麼知道你前天晚上打了幾炮

8樓:kaijiang

簡單地說,光速是乙個定義值,而不是測量值。所以無所謂變不變。變的是其他量,不是光速!例如,長度,長度1公尺是光在真空中,約 1/3億秒走過的距離。

9樓:黑祭司

反對高票答案,這個問題其實不是那麼好回答。從光速數值可以隨單位定義任意指定而否定問題的價值,就陷入了乙個誤區,因為題主要問的顯然不是單位變化帶來的改變。

單位變化帶來的數值變化當然不會影響理論。要考察光速的變化引起的效應,必須考察普遍成立的方程,因為方程左右兩端量綱相同,不會受量綱影響。先看任意粒子的能量公式,注意該方程是非線性的,是非線性的,非線性的...

的(回音表示很重要):

,還需注意該方程成立的前提是任意參考係下光速不變,即對任意 有 , 而題主問的是若 , 該條件不破壞相對論。若光速變化則恒有

即存在乙個天然的勢 ,這個勢究竟是什麼呢?再看另乙個方程:

這是FLRW度規的簡化形式,即若光速變化,則等價於在時間和空間度量上同時存在乙個膨脹因子,時間上的膨脹因子當然對應著能量(質量)——即天然的存在乙個勢給粒子提供不為0的質量(當然它不能為負)——這是乙個非常吸引人的結論,在此不細表。不止如此,由於相對論能量與相對論勢(質量)和動量的關係並非線性的,因此增加的勢與增加的動量是不成比例的,即拉氏量會有乙個額外的因子 .

由於我們並不知道決定粒子質量相對數值(如電子與質子質量比值是個無量綱數1/1836.15)的原理是什麼,因此粒子自由拉氏量中增加的新因子 是否是一種新的相互作用,我們無法得出準確的判斷。

一般的,若所有粒子質量相對數值(無量綱的)由相同原理決定則我們可以消去該因子的影響,即不同粒子的質量被等比例的縮放,它們的比值(無量綱數)是不變的,則所有理論不變(高票答案只在這種情況下成立——不同粒子的質量關係是線性的,是線性的,線性的...的)

若電子質子質量源於不同的機制,例如若質子的部分質量源於內部相互作用或相對論效應,那麼光速變化時粒子質量會不等比例的被縮放。我們可以判斷:1、要麼質子質量相對數值不變(無量綱比值),存在新的相互作用。

2、要麼質子質量相對數值變化, 有額外輻射。

由於目前來說,我們認為質子的質量一部分源於內部相互作用,而電子無內部結構,且沒有觀測到質子自發輻射額外能量,也沒有觀測到粒子質量比值變化,因此光速應該是不隨時間變化的,即在乙個宇宙膨脹的度規中,時間膨脹因子 可消去,不會造成無量綱物理常數的變化。

10樓:

光速不變是現代物理學的基礎,現在還不能提出你這種問題。

等到哪天有全新的理論提出來了,或者現有的一些理論有大的進步了,才能搞明白這個問題。

11樓:

光速是乙個宇宙常數,目前是30萬KM每秒,但是在宇宙的各個時期是不一樣的。但是不論在哪個時期,光速都是當前時期宇宙最高速度。

12樓:莫甘娜

我聽說黑洞的形成是由於本身密度太大而使自己發射的光也被強大的引力吸引回去,速度是向量,就算大小沒變,方向也變了,這是否可以用來簡證一下光速在一定程度上是可變的????

13樓:rose moon

物理學家應該少學點語文多學點邏輯

有無量綱與否,只要兩種說法描述的是同一現實現象,它們就是等價的,問題問的是實體現象的改變,不是玩文字遊戲。

在某個特定的時間點,假設「我一天工作8小時」和「我工作時間是從進門到出門」等價。把小時替換成時辰的定義,說一天工作4小時所以工作時間少了是扯淡,說工作時間是從進門到出門所以不會變化也是扯淡。

14樓:小花貓

先假定有變化,原來的光速為c0,新的光速為c。

如果c0>c,那麼c0在新光速下為超光速。根據狹義相對論,超過光速的運動不能傳遞任何資訊,那麼:所有以c0運動的電磁資訊丟失。

如果c0

所以,假定能量守恆定律和狹義相對論正確,光速在歷史上沒有過變化。

分割線能量守恆定律在狹義相對論框架中,以質能守恆的方式存在,並且以其連續性暗示了時空的平滑和均勻。質量和能量同樣成為運動的尺度,光速則是這個尺度的標準。這也同時指出:

在平滑和均勻的時空程序中,光速是始終不變的;能量守恆定律就是時空的均勻性。

但是這個假定並不排除在某些尺度,出於量子效應可能產生的光速本身的漲落。

15樓:迷秋離落

首先要明白一點,光子的運動並沒有乙個加速減速的過程,只要它產生必定就是光速運動。

然後我們再看速度的定義,速度是單位時間內路程的變化量。

所以想要光速變化,其實很簡單,扭曲時間或者扭曲空間。

這種方式是不是很眼熟呢?沒錯就是黑洞呀,當乙個光子沒有克服黑洞引力被吸進去以後,它所處的時間跟空間都不能以常理來判斷了,打個比方,假設黑洞座標系裡時間流速比外界慢,空間比外界膨脹了一點,那在黑洞這個座標系裡,光子單位時間的路程肯定變化了啊,光速不就變了嗎?

16樓:

不一定,取決於神的意志,14C的半衰期一直在變,這可以用14C測定年限與聖經中時間對照分析,而光不好追蹤,我猜測變過,因為14C年的演變同時只有當光速改變世界才能正常運轉,不過或許神有別的方法.

17樓:郭翔

假設我們生活在一部電影中,當這部電影以正常速度X2快放時,我們會有怎樣的感覺?沒有感覺,因為一切都等比例加速了。

那麼光速變化了嗎?假設光速有變化,我們應該會因為這些變化對其他物質產生的影響而觀測到對應現象,若觀測不到這些現象,假設就沒有任何意義。

不跳出「影片」,不能真正觀察到「變化」,也就就不能去說光速或者其他基本物理引數變了。把5寫做五,它代表的值變化了嗎?

18樓:間與間

問題問的是過去的光速與現在的光速的對比,這個問題其實是我們無法觀測的。一方面,位移的度量單位公尺是根據光速規定的。另一方面,提問者先入為主地認為時間的流動速度是不變的,這個問題就變成了光走等量的距離時,時間度量有沒有變化。

那麼時間又是什麼?我們現在都沒有搞清楚時間是不是有最小單位,電子出現在原子周圍的位置也只能獲得乙個概率,電子變化是同時的嗎?

觀測是有極限的,無論我們用怎樣小的粒子進行觀測,都無法觀測觀測粒子本身,觀測過程也牽扯到了同時問題,我們無法保證觀測粒子到達觀測源與返回的時間是相等的。

因此如果不規定光速不變,我們就沒辦法打破這個困境,光速不變既是猜想,也是無奈。光速不變時,時間可以轉化為光走過的距離,時空可以相互轉化。在鄙人看來,時間是衡量兩個物體之間變化快慢的量,是去中心化的,無論指定什麼間隔作為時間的最小度量,都無法解決度量本身變化的情況,更大的可能是時間是幀式的,變化無差別地施加給所有物體,包括我們在內,而我們無法察覺。

其實時間本質是不是這樣也無所謂,反正人類的感受器都一樣,大家對時間的感受都一樣。

19樓:劉明全

這是乙個好問題。

我曾經買過一本書。講的是vsl(光速可變)理論

作者認為宇宙誕生時的光速要比現在快(注意這與相對論的光速不變並不衝突)。而光速的這個變化解釋了許多問題,比如宇宙同謀問題,比如暴漲(光速變化就不需要暴漲了),比如宇宙的平直性(是這麼說吧?)等。

書裡提到有人質疑,光速是有量綱的,事實上長度是由光速來定義的,那麼會不會這個光速可變只是通過調整量綱而得到的文字遊戲呢?我可以通過修改量綱改變光速的數值,怎麼確定這個光速可變是有真實的物理意義的呢?

答案是精細結構常數

作者稱如果作者是對的,那麼光速的變化必然帶來精細結構常數的變化。或這可以說光速的變化其實是精細結構常數的變化引發的表象。

更多的細節我記不清了,不過我想這個應該是題主要的答案。

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