為什麼在近代物理學中 光速這個量這麼重要?

時間 2021-05-31 04:36:05

1樓:

從 自然單位制 的角度就好理解得多

首先要明確的是,物理量的單位選擇是完全人為的,比如長度單位,中國古代用尺,英製單位用英吋,公制單位用公尺,用下來完全沒有問題,單位的選擇具有任意性,單位的改變不影響物理實質

對於光速來說,之所以會出現這個常數,是因為我們人為選擇的長度單位(公尺)和時間單位(秒)不合理,我們可以不用「公尺」這個長度單位,用另外乙個名字,隨便叫什麼,比如叫「光秒」,它的定義是299,792,458公尺,然後你就會發現,所有公式中的光速消失了,都變成了係數1

對於質能關係來說,同樣有這個問題,我們人為選擇的能量單位(焦耳)和質量單位(千克)不合理,我們拋棄焦耳這個能量單位,把能量單位取成 1「焦鼻」(等於8.987551787368176e+16焦耳),然後就變成了,能量和質量實際上就是一回事

總之,光速的存在,實際上是大自然幫我們規定了時間-長度關係、質量-能量關係的乙個比例係數,和推導牛頓第二定律的時候,把中的比例係數定為1是乙個性質

在高能物理中,這樣的單位制是最常用的單位制。但是在日常生活中,這樣的單位制很不方便,因為日常生活中的速度遠低於光速,於是會經常出現(沒有單位了哦這時候!)這樣的數值,這只是因為你們人類弱爆了而已

2樓:qfzklm

經典電動力學預言光速c是常數,不隨慣性參考係的選擇而變化,是乙個普適常數。

又或者說,是在牛頓絕對時空中的速度。於是大家開始尋找這個絕對參考係,以太。但是眾多的實驗證實,以太不存在,或者說存在需要滿足各種前後矛盾的條件。

於是人們拋棄以太,建立了以光速不變的基本假設的狹義相對論。在一定程度上,狹義相對論是人們對牛頓時空觀認識上的一次革新,影響深遠,並且直到現代還有很多人不接受這個實驗事實(反相)。

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