导语：光速不变到底隐藏着什么秘密？

爱因斯坦的狭义相对论中有一个最重要的假设：光速不变。

光速不变含义是：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。无论在何种惯性系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。

如果将光设定为电磁波考虑，电磁波可以在真空中传播，那么电磁波的一旦进入真空介质，传播速度只与介质中的传播速度有关，因此与光源速度无关，这个很好理解。

这与声波相同，声音在空气中传播的速度也与声源的运动速度无关，前提是声源速度小于音速。

在爱因斯坦的狭义相对论提出前，在对光速的研究中，当时有科学家认为真空可能存在“以太”这种介质，因为光波的传播必须要介质，并设想“以太”是绝对静止的。如果在地球上测量光速，由于“以太”是绝对静止的，与地球转动方向会有相对速度，因此会有所谓 “以太”风，使得光速与地球转动方向发生速度差。

因此，迈克尔逊-莫雷设计了一个光干涉实验，以验证“以太”存在的设想。这是他仪器原理图：

设想中实验光程差是：

根据光程差，在垂直的两条仪器臂转动时应该会观察到移动的干涉条纹，但他的多次实验结果未发现任何条纹移动。因此，当时的爱因斯坦提出了光速不变的假设，并发表了狭义相对论，直接否定了所谓“以太”的存在。

随着现代量子力学的发展，真空不空已是科学界的共识

简单地说，真空中充满了各种基态的场物质。所以现在可以认定，当时迈克尔逊-莫雷实验认定的“以太”的存在是对的，但是对“以太”并不了解。迈克尔逊-莫雷实验否定了所谓“以太”的存在，是在“以太”绝对静止假设下得出。假如果“以太”会被地球的引力所牵引而同步，那么就不会有所谓的“以太”风，上述光程差公式中的v就等0，也就没有了光程差，因而才会出现迈克尔逊-莫雷光干涉实验观察不到移动条纹的结果。

综上所述，可以得出这样的结论，“光速不变”隐藏的秘密是：

1、光是以波的方式在真空中运动，其中传播介质是“以太”，所以光源发出的光波一旦进入介质，就与光源速度无关。

2、介质“以太”会被地球引力吸引和拖牵，与地球（参照系）运动速度发生同步。因此光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。

3、“以太”密度会随引力场分布和拖牵而变化，因此导致光线穿越时发弯曲现象。

免责声明:本站部份内容由优秀作者和原创用户编辑投稿，本站仅提供存储服务，不拥有所有权,不承担法律责任。若涉嫌侵权/违法的，请反馈，一经查实立刻删除内容。本文内容由快快网络小奈创作整理编辑！