浅谈相对性原理与光速
作者:佚名; 更新时间:2014-12-10

    著名的迈克尔逊-莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参照系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是光速不变原理。

    无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是光速不变原理。是这样吗?光速不变原理指的是什么?

    迈克尔逊-莫雷实验得出光与参照系无关的结论,是这样吗?-迈克尔逊-莫雷实验否定以太学说,能同时得出光与参照系无关的结论吗?”

    一般地说,如果一物体对某参照系S的速度是v1,而参照系S又相对于另一参照系S'以速度v2运动,那么这物体相对于参照系S’的速度就是v=v1+v2.当v1和v2的方向不相同时,合速度v是v1和v2的矢量和。这就是经典力学中的速度合成定律。

    设一物体A相对于参照系S以速度v1沿x轴的正方向做匀速运动,而参照系S又以速度v2相对于参照系S'向同一方向运动。那么根据相相对论,物体A 相对于参照系S'的速度v有下面的规律:v=v1+v2/1+v1v2/c2。这是相对论的速度合成定律。

    无论经典力学速度合成定律或相对论速度合成定律,虽然速度值有所不同,但速度合成定律中速度合成指的是:物体对某参照系有一速度,某参照系又相对于另一参照系以某一速度运动,求物体相对于另一参照系的速度值。

    相对性原理指的是:不能用任何实验,包括电磁学实验和光学实验,来证明一个物体是在静止或是在做匀速直线运动。就是说,一个物体运动或与否对在物体上所做的实验没有影响,物体运动与否对在此物体上的物体的速度值没有影响。

  相对性原理中指出我们不能用光学实验证明一个物体运动与否。物体的运动与否对光学实验没有影响,物体的运动与否对光速没有影响。那么这里的对光速没有影响是不是,就是光速不变原理呢?                                迈克尔逊-莫雷实验得出的结果,说明地球的运动对光速并没有影响,这里指的是相对性原理中的物体的运动对光速没有影响呢?还是指光速不变原理中的光速不变呢?

  在系统内(例如飞船),不能做任何实验来证明一个物体是静止或是在做匀速直线运动:同时,选择不同的参照系物体有不同的速度值。

  在系统内不能用任何实验来证明一个物体是静止或是在做匀速直线运动;在地球上我们不能用光学实验来证明地球是静止或运动的。光在真空中的速度对于一切惯性参照系来说都是相同的。既跟光源的运动速度无关也跟观察者的运动速度无关。虽然光速不变,但这属于速度合成定律。在系统的外部通过参照系看速度。

  地球的运动对光速并没有影响,即光在地面上任何方向传播的速度都相同。我们是否理解这就是光速不变呢?

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