速度都是相对参照物而言的,光速的参照物是什么?

如题所述

光速的参照物就是整个宇宙,换而言之,不论我们用任何参照物来观察光速,它的速度都保持不变。因此,在宇宙的时空关系中,光速的速度是不需要参照物的。

我们都知道,自然界中最神奇的一种速度,肯定就是“光速”了。光速究竟有多么不可思议?它可以化腐朽为神奇,让人类的各种瑰丽幻想都插上翅膀。据说,达到了光速,不仅能让我们太空迷航,甚至,连星际穿梭,时空穿越都不再是不可能。

不过,学过初中物理的朋友肯定都知道,任何速度都是相对于参照系而言的,这是牛顿经典物理体系的基石之一。那么,光速又是相对于何者的“光速”呢?首先,“任何速度都是相对的”,这种看法来自于牛顿的绝对时空观;

在牛顿的设想中,宇宙永恒存在,空间恒古不变,因此不会被所有外力打破。因此,速度在它面前,才是“相对”的。但是,上世纪,爱因斯坦携带着他的“狭义相对论”横空出世;

彻底打破了这种说法。爱因斯坦指出,不仅空间是可以被动摇的,甚至,引力就可以影响时空之间的稳定关系;时间和空间,在“洛伦兹变换”下,可以相互转化;而光速,是一个固定的常量,只有它,才是真正的“一成不变”。

通过麦克斯韦方程式,人们计算出了光子有着电磁波的基本性质,因此,不论它相对于任何参照系而言,都保持在一个固定的速度,也就是三十万公里每秒;

光速决定了三维空间的基本构造,因此,如果光速也有参照系的话,那么它的参照系,就是人类所处的时空。所以,光速才是许多学者口中,最伟大的一种速度。

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第1个回答  2020-08-29

因为是狭义相对论,简单粗暴的回答你,总之,因为大自然就是这样,但是肯定有很多人无法理解,这主要是因为伽利略变换/牛顿的时空观是先入为主的,因此,为了更好地理解本文,我们应该首先放弃牛顿力学的以往经验,包括公式,接下来,我将从各个角度解释光速是恒定的这一事实,以及为什么我们选择相信光速是恒定的,著名科学家爱因斯坦提出光速永远不会改变。


不管你的运动状态和位置如何,你测量的光速总是C,然后介绍速度越快,经过的时间越慢这些理论等等,事实上,这是他的一些假设的前提,基于恒定的光速,给出了许多推论,著名科学家爱因斯坦狭义相对论的基本假设是,无论观察者的运动状态如何,科学规律都是相同的,由此,我们可以得到时间和空间的相对性,也就是说,时间和空间不是绝对的,它们是相对的。

如果他们超过光速的话,那么宇宙的时间就会倒流,然而,相对论不允许时间回流,因为根据E = mc ^ 2,当速度增加时,物体的能量将增加,并且物体的质量也会相应地增加,然而,为了在质量增加后提高物体的速度,需要更大的能量。如果一个物体需要达到光速,它需要无限的能量。

因此,只有一些没有本征质量的物质才能达到光速,因为为了观察电磁波的波速随参考系统的变化而变化,迈克尔逊和莫雷他们两个人设计了一次伟大的莫雷实验,因为他们两个是志同道合的人,他们两个人认为地球常年围绕太阳旋转,如果有绝对的参考系统,在不同季节在地球上测量的光速一定是不同的。  

关于速度都是相对参照物而言的光速的参照物是什么的问题,今天就解释到这里。

第2个回答  2020-10-11
爱因斯坦的相对论提出了光速不变原理,就是说无论参照物是什么,光速都是不变的,可以在宇宙之中任选参照物。
第3个回答  2020-10-11
速度都是相对参照物而言的,而光速的参照物是整个宇宙。可以说,在整个宇宙中,光速是没有参照物的,它的速度是恒定保持不变的。
第4个回答  2020-10-01
光速不需要参照物,它是光速。在相对时空里,不变的光速就像一把“尺子”一样,衡量其他运动速度,如果尺子都是变化的,又怎么去衡量其他事物的运动速度