用列車上的手電筒舉例說明光速不變現象應該是個普遍的錯誤,還是我沒有理解這個例子的原意?

時間 2021-06-03 18:22:35

1樓:小咖啡

樓主,按照狹義相對論

不是說,光速不會與火車速度疊加

而是,光速與火車速度,按照相對論速度疊加公式計算,疊加結果還是c

具體為狹義相對論中,任何速度都是按照相對論速度疊加公式疊加的

只是光速c疊加後,結果還是光速而已

若是聲速 ,疊加後,當然會不同,只是不是 ,而是

狹義相對論速度疊加公式,神奇就在於,如果速度是c,那麼不管在哪個慣性系中看,都是c

而如果速度小於c,那麼換乙個慣性系看,速度就會有變化,只是不是按牛頓方式疊加

所以,光速與聲速相比,沒什麼特殊的,同樣符合這個速度變換公式,只是結果恰巧保持不變而已

並不是光有什麼特殊神聖的,以至於他可以不用符合速度變換定律

換句話說,光速不變,也可以視為時空變換律(洛倫茲變換)的結果,因為速度變換律是由時空變換律匯出的

就是說,速度變換律,對任何速度都是那公式,而不是該定律分為兩個公式,若小於c,就採用那公式變換,若等於c,就不用變換。雖然數學結果c變換後還是c,但物理上不能說「光速不需要參與變換」

這就如同,乙個物體運動一圈回來,位置座標沒變,我們只能說「數學上,他的座標沒產生變化」,但絕不能說「這個物體沒經歷運動」,兩回事

2樓:狸花貓

手電筒確實不是乙個好的例子/工具。列車實驗是以兩個事件(雷擊)以光速訊號傳播到不同參考係的觀測者作為基本設定,從不同觀測者對事件發生的同時性觀測到的不同結果,匯出在光速不變前提下同時的相對性這一偏重於定性的結論。用手電筒容易引起光斑、光柱之類的誤解,使缺乏相關知識的讀者迷惑。

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