光速不变是如何证明的？（相对于光源或观测者运动）

Question

四楼说的真好笑，狭义相对论是以光速不变原理和相对性原理为前提建立起来的，怎么能说证明了光速不变呢？
还有迈克尔逊—莫雷实验是在地球运动时测出的，为什么不能证明呢？
再就是请说详细一点，不要只说什么证明，再说说怎么证明
为什么观测者运动时观测到的光速不变？！

Answer 1

光速不变的理解和证明

光速不变是狭义相对论的两个基本依据之一。由洛伦兹方程推出，由迈莫试验作为主要验证。由此进一步推出“尺缩”和“钟慢”效应。

光速不便的主要意含义是，在任何惯性系统中，光速在真空中的传播速度恒定，测得大约为30万公里/每秒，与光源和测试者的相对运动无关，各向同性。光速度不能叠加。

本文对光速不变，提出新的理解，并证明。

光的传播有两个可测试的量，一个是波前的传播速度，记为ch(取head意），一个是光波的传播速度，记为cw（取wave意）。在光源和测试者相对静止时，两个测试值相等。当测试者和光源有相对运动时，cw不变，但ch不同，与测试者与光源的相对速度有关。以前的认识，没区分两者，都认为恒定，造成很多矛盾和解释不了的试验。

一些试验用的是ch，却认为光速不变，无法解释。下面列出一些试验，可用此观点解释：

1，迈莫试验。该试验测的是cw，，相垂直的光的传播速度相同，用太阳作光源也一样。

2，光多普勒效应。该效应中，测试者与光源有相对运动，用的是cw，光速不变，但频率和波长有变。

3，红移。测试者与恒星有相对运动，用cw,光速不变，频率波长有变。

4，北京-东京微波传输，往返需时不同，用的是ch，速度有叠加，所以往返需时不同。

5，用齿轮测光速，用的是ch，但光源与接受器固定，故能测光速。

6，分别测试光的频率和波长，用的是cw，其乘积不变，说明cw不变。

证cw不变。设光源相对地面（参照系）静止，测试者相对地面运动，求波长，1，测试者顺光运动，光波cw相对地面以c的速度传播，频率为f，波长为λ.设测试者运动速度为v.在地面选一座标原点,光波穿过原点一个波长,测试者移动距离为s=v*λ/c,经推导，在测试者看，波长扩展为λ/（λ-s），扩展倍数为c/(c-v).速度越高，波长越长。

2，测试者逆光运动，波长变短，推导过程如前（略）。

推导频率变化，应独立推导。1,顺光运动，光波每秒越过原点f个波，由于测试者运动，每秒越过测试者的波数为f（n）=f-v/λ,f/f(n)=1/1-v/c,。频率降低倍数与波长增长倍数相同。因此，cw=c(光速常数)，2，逆光运动，相反（推导略）。洛伦兹变换只推出cw不变。

Answer 2

迈克尔逊—莫雷实验的零结果证明了光速不变
假设以太存在，地球相对以太以速度V运动
那么如果光速与地球速度方向相同，相对地球速度C-V
如果光速与地球速度方向相反，相对地球速度C+V
在用光作干涉试验时，如果光速变了，会使光到光屏时的相位改变，会导致干涉条纹出现一个明显的位移
所以如果我们把试验器材翻转180度，如果上述推理正确的话，光速肯定要改变（由C-V变为C+V，或由C+V变为C-V），那么应该观察到这个位移
但实际结果为零结果，即无论如何移动试验装置，都无法出现位移。
这就说明假设错误，即以太不存在。如果假设光速不变，便能很容易的得到符合试验的结论。

Answer 3

麦克斯韦方程组解出来的，请看这个贴子的2楼
http://tieba.baidu.com/f?kz=373755885
ps：需要高等数学中关于场论的一些知识本回答被提问者采纳

Answer 4

背景：经典物理（速度的相对性），麦克斯韦方程组（光是一种波，光速）
爱因斯坦 根据其思想实验，推论 按照 经典物理：以光速匀速追着光跑，那么你将看到到的是停止的波其中的某一个位置。
这与我静止看光，看到的样子是不一样的。这与经典物理学惯性系概念相悖。
所以，要么就是经典物理有问题，要么就是麦克斯韦有问题。爱因斯坦，感觉麦克斯韦方程组是没有问题的，于是假设：光速是不变的。并以光速不变原理，作为相对论的一个先决假设。

然后，迈克尔迅-莫雷实验，验证了光速确实是不变的。从而在实验上的到了证明。

对提问者：
这本来就不是三言两语能讲清楚的问题。回答的人，也就是尽自己的可能为你提供解决问题的途径。既然你你自己清楚，去查查相关资料就可以了，犯不着在这里耍大牌。不要觉得依仗悬赏分就可以毫不客气的任意要求答案。
参考资料：大学物理学，任意一本。

Answer 5

跟着光跑。你的速度的光的速度一样了，就能用事实证明了