怎么知道光速是最快的速度?

是算出来的?推理出来的?

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36个答案
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观星人无机化学博士生,天文爱好者

2012-06-27 05:54

不是计算出来的,是实验事实,目前没有任何证据有可能推翻它,而以它为基础的逻辑体系现阶段又最好地描述了这个世界。
我理解,这个事对于相对论的逻辑体系算是公理,和1+1=2一样,体系内公式是没办法证明的。光速最快是因为它是一堆公式的基础(洛伦兹变换什么的),应该说c是真空中允许信息传播的最快速度,而光恰好达到了这个极限。如果想要证实或者证伪这个事情都只能靠实验或者其他逻辑基石和这个不等价的体系。

爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段:
  “光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着,这速度同发射体的运动状态无关。”
  “下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的,这两条原理我们定义如下:
  1. 物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
  2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”
  “对于大于光速的速度,我们的讨论就变得毫无疑义了;在以后的讨论中,我们会发现,光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。”
  “由此,当υ=V时,W就变成无限大。正像我们以前的结果一样,超光速的速度没有存在的可能。”
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scmccr分析化学硕士

2012-10-22 15:00

实际上从麦克斯韦方程组就可以推算出电磁波的传播速度为光速,并且麦克斯韦方程组对于坐标系本身是否静止或运动没有要求。因此当时的人们以为由此可以找到一个绝对静止的坐标系,在这个坐标系中,电磁波的传播速度为光速,而在其他的匀速坐标系中,电磁波的传播速度为光速与坐标系速度的矢量和。后来迈克尔逊莫雷实验发现各匀速坐标系中电磁波传播速度不变。为了解释这一点,一开始认为是电磁波的传播速度变了,但是匀速运动的物体会发生尺缩效应,所以导致表观上电磁波传播速度不变。为了计算尺缩的大小所以有了洛伦兹变换。再后来才是爱因斯坦直接假定电磁波的传播速度在不同坐标系中恒定不变,于是建立起狭义相对论的体系。

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支持者: 艾特君 光谱

光速是定义的。
光速是最快的速度是,理论猜想,经实验证明的。
非专业人员请别做太深入的研究,现代物理学有很多无法提供解释,比如质量的本质是什么。
作物理研究的设备也是很费资源的,比如欧洲粒子加速器,产生海量的数据也是由计算机长时间处理才能得出结论。
Newton科学世界 2014.4
光速能被超越吗?Page:50

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支持者: C-5XPO 天使一号 invalid

相对论是基于光速不变原理的,所以楼上根据相对论再反推光速最快是不成立的,包括用E=mc^2公式说明问题也是不行的。
实验证明光速不变,最经典的是迈克耳逊莫雷实验,然后一切理论都基于这个公理。这个常数也就是基本常数之一,只能由实验测定。

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支持者: 动感神牛

记得在哪里看过,光速以前是有实验测量过的,

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支持者: C-5XPO

如果我没记错的话关于光速这个话题主要有这些人的功劳:伽利略(测量,虽然系统误差非常大但至少知道了光速很快)、(还有个利用交错齿轮测光速的我忘了是谁了…测得的数值在数量级上符合现代值)、麦克斯韦(方程推导真空电磁波速)、赫兹(发现光是电磁波)、麦克尔逊-莫雷(实验)、斐索(流水实验)、洛伦兹(收缩变换)、爱因斯坦(抛弃以太)

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tensorspace能源工程硕士,油藏工程师

2013-09-19 12:15
支持者: vuliao Pocky_Knight

我觉得大家都没回答到点子上……光速最快其实是因果律的结果。光的速度代表的实际上是基本相互作用传播的速度(麦柯斯韦方程可以推导出电磁场的作用是以光速传递的。其他基本相互作用也是如此),也就是因果影响传播的速度。假如有物质的速度超过光速,那么因果律就无法成立了。

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支持者: C-5XPO

最早推测光速不变的应该是麦克斯韦,他的电磁学方程可以推导出电磁波与任何物体的相对速度均为几个常数列式算出的定值,计算结果和当时测定的光速很近似,于是他推测光也是一种电磁波,光与任何介质的相对速度也应该是定值。
麦克斯韦的推导过程有以太这个概念,前提错误,但是计算结果正确。后人在以太这个牛角尖上卡了好久。后来有个大牛名叫爱因思坦曰:别扯以太这种有的没的,洛伦兹变换和以太无关,相对速度导致参考系不同是时空本身的属性,以这个前提推导出了相对论,后来做试验发现与爱大牛的推理一致,真就这么回事。一大批人的三观崩溃了,遂拜爱因斯坦为神

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光速是一个设定的常数。譬如做一个思想实验,假定孙悟空的金箍棒两头都以0.99倍光速延长,那么两头的离开速度是多少?仍然小于光速。

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现在没人能推翻而已。实际测试和理论基础都是这个而已。

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v1+v2=(v1+v2)/[1+(v1+v2)/c平方] 公式可见

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人类的思想是最快的哈哈,不过貌似听过有个超光速就时间倒流的假想,不知道是怎么回事...

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是假设的,这个假设还没有被证明是错误的

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光速不变原理叫原理有点放高了,光速不变和爱因斯坦相对性原理是相容的(详情请参考《论物体的电动力学》)而且麦克斯韦方程也符合相对性原理,麦克斯韦方程组的一个推论就是光速是C与参考系无关,承认了相对性原理就是承认了光速不变

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暗物质世界的运动就有可能超光速

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没有为什么,这是一条公设(axiom),它与其它几条公设共同构成了相对论物理体系基石。想要反驳这个理念很,只要找出一个实验反例就行了,当然,至今还没有反例(去年LHC的实验好像是个失误)。

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据说宇宙中离我们越远的物体远离我们的速度越大,那可不可能超过光速?

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Air_Traffic冰淇淋研发工程师

2012-10-28 16:00

毕业没多久啊,怎么都不记得了。。

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北方之盐地理信息系统专业,文史爱好者

2013-09-19 10:18

物质的最高速度是光速。
但光速并不是最快的,比如两人之间距离一光年,用一根一光年长的杆子按摩尔斯密码捅另一个人……信息的传播速度。

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不对吧,科普不是说,天文观测,红移的类星体的速度,计算出来时超过光速么?类星体不会质量为0吧。
量子纠缠态的“坍塌”传递,是否也超过光速?如果把坍塌作为0,非坍塌作为1,那么是否就算是“信息传递”了?

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爱抚初级木工石工铁匠玻璃工水电工,程序员,知心大蜀黍

2013-09-19 13:56

其实光速就不是个经典物理的问题,什么最快不最快的,你们地球人啊,naive,当有比光速还快的效果产生时你们理解为跳跃,纠缠,各种奇怪的解释,当无法通过正常手段超越时你们就说光速是最快的....哼哼,地球人尽情的踩我吧

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我估计光速应该是目前已知可见的最快速度,更快的不是看不到就是无法测量。

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光速绝对不是最快速度,否则耶稣基督道成肉身从宇宙中心来到地球得花多长时间呀?那个距离以光速计都要花不知道多少年!

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薛定谔的小猫理论物理本科 家用机游戏达人

2012-06-27 20:47

迈克耳逊莫雷实验

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支持者: 疯子造人二号 moogee

首先由E=mc²推导出任何静止时质量大于零的物质都不能超过光速,因为赋予某个物体能量就会使该物体增加一定数量的质量,随着物体越来越接近光速,能量越来越多地被用来使物质的质量增大,同时加速也就越困难。当质子的速度加到0.99c时,它的质量(表观上)是静止时的7.1倍。
然后还有关于速度合成的问题,如果将质子加速机放在火箭上,那么质子的速度加上火箭的速度是否会超过光速?目前公认的速度合成公式应为V=v+u/(1+v*u/c²)
其中V是合成后的速度,v和u为原本两个物体速度,你会发现无论v和u大到什么地步(低于光速),合成后都无法超越光速

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在三体里光速发生变化是怎么回事?
或者说那个常数c由(约)3*10^8变成了别的值?
我知道光速和常数c是两码事儿

假设如果这个常数c真的能变,那么物理学中其他的常数会不会变化,比如说热力学零度这些?

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比光速还快的东西看不到了,so……

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咪姆中级知识分子

2013-09-19 10:08
支持者: 东莞梅老板

如果是实验事实就太可怕了,那是不是可以说,三国的时候可以认为赤兔马是宇宙间最快的速度呢?

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宙风产品经理,万有青年烩讲者

2012-06-27 10:19

根据相对论,要达到光速几乎需要无穷大的能量,而超过光速就要大于无穷大的能量,所以是不可能滴

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东方九木摄影测量与遥感硕士生

2012-10-17 09:59
支持者: fircau

我觉得其实是因为人们观测事物,所采用的手段当中,最快的是光速。所以超越光速的东西就观测不到,或者理解不能了。

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实际上,是可以大于光速的,从来木有人说过光速是最快的速度,只是有说过,在有质量的物体所能达到的最高理论值速度为趋近光速,so,如果无质量的东西就可以很简单的超光速,比如,图像,举个例子~~你拿着一根光束,将他照射到月球上,然后快速的晃动你的手,月球表面光斑的移动速度,将大于光速,因为,无质量。就好象,想象中的引力子一样(虽然没有发现过),无质量,所以无论多远的距离,都能瞬间传递引力的改变

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