光速的不变与可变
从麦克斯韦方程组计算和诸多宇宙观测得出光速不变。爱因斯坦从迈克尔逊莫雷实验虽然推导出光速不变,但是却时间和距离变了。如果时间和距离不变的话,那么光速就变化了。到底光速变了没有?
如果在同一个静止环境中,光速不变,如果环境变化了,那么,光速就也变化了。我们再详细的论证一下。
就拿迈克尔逊莫雷实验举例。光子顺着地球自转方向传播的时候,由于地球引力场(电磁场)的作用,它拖拽了光子,使的光子的速度等于c+v,但由于反射镜子同时以速度v远离,因此光子相当于反射镜子的速度就是c。这个可以从现实的例子证明。比如光子的玻璃中速度2/3c,如果玻璃同时以速度v同向光子运动,那么玻璃中光速就是2/3c+v。当光子反射回来时,也就是和地球自转方向相反运动时,由于地球引力场(电磁场)的拖拽作用,光子速度为c-v。但由于半透镜相对的移动速度,因此光子相对于半透镜的速度是c。因此,不管我们如何旋转实验的器具,干涉条纹就是不变。那么爱因斯坦说的时间变化是什么呢?
爱因斯坦说时间变了,实际上是原子钟变了。为什么原子钟的变化正好可以修正光速的变化,使的光速一直是c呢?主要是原子钟的原理也是电磁转换,因此速度的变化和引力场的变化影响了原子钟的转换周期,使的原子钟变化了。如果使用其他原理的钟表,爱因斯坦的相对论将产生矛盾。比如换成机械钟表。引力场的加大,使的钟摆摆动速度加快,相应时间速度加快,但与相对论公式却计算的时间变慢是矛盾的。
因此爱因斯坦相对论说的时间和空间变化了,是不存在的。
最后,总结一下光速变化规律。当光子在真空中,各种因素影响较小时,光速就是299792458米/秒,当在电磁场中运动时,它就会降慢速度,但同时被电磁场拖拽,同时叠加电磁场的运动速度。
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