光速恆定?!

sheng

	我想了一下~ 或許醉大這張圖不足以表現出樓主所說狹義相對論詭異的地方 因為兩道光始終在同一座標系統(超人手上) 並未藉由勞倫茲轉換過座標系統?!

張開基

	我倒是認為；相差一萬公里和相差30萬公里的答案都有問題； 因為既然「在移動的物體上，光速仍然不變」，那麼不論「超人」的飛行速度為多少，光射出的秒速還是不變的。這個先決條件要先確定。 否則超人飛行速度不變，把雙手的雷射光棒改為向後照射，開啟時間也是相隔1秒； 那麼2秒之後，兩個光最近相差多少公里（這樣就沒有「追光」的問題了）。 「左手光源」先撇開不談，單以右手的雷射光源來看；那麼第1秒和第2秒照射的「最遠點」相差多少公里？ 註：這張圖也一樣有「吊詭」的問題；我正在晝另外一張中。所以這不是我的任何「結論」。

daonature

	移動的超人會加快光的速度？ 一秒後最遠的光距離會超過30公里？ 不是恆定的30公里？

sheng

	稍微重新了解了一下相對論，才比較知道吊詭的地方，如有錯請不吝指正！ 一般情況下： 如果我騎一輛以時速40公里行進的機車，然後我丟出一顆時速10公里的球，對於旁觀者來說 這顆球的時速會是40+10=50公里。 但以相對論來看光速： 如果我以每秒29萬公里的速度前進，然後我打開雷射光手電筒，對於旁觀者來說 這個雷射光的速度會是光速每秒30萬公里 而對於我來說，這個雷射光的速度還是一樣每秒30萬公里 這就是光速恆定，光速的絕對性.....

jameswu

	sheng 發表於 2011-11-4 00:30 稍微重新了解了一下相對論，才比較知道吊詭的地方，如有錯請不吝指正！ 一般情況下： 根據我所學習的理解，相對論的觀點確是如此！ 造成的原因是空間和時間尺度會變化！

張開基

	sheng ： 我同意你說的； 但是，也正是這樣；那麼如果超人手中的雷射是往前照射，為什麼一秒之間只差了1萬公里呢？ 記得「愛因斯坦」的「動態光速不變說」；因為不可變，所以仍然是30萬公里，不會因為加上超人的速度而變成每秒59萬公里，否則又推翻了光速每秒30萬公里的「絕對速度」。 所以，兩者究竟孰是孰非呢？

oilchao

	那麼如果超人手中的雷射是往前照射，為什麼一秒之間只差了1萬公里呢？ 張老師的這句話如果是以"旁觀者"的眼光來看, 是沒問題的!! 也就是說以"旁觀者"的眼光來看, 超人速度為每秒29萬公里, 而光的速度為每秒30萬公里! 所以超人與第一道光始終保持1萬公里的距離!! 但如果以"超人"的眼光來看: 超人會覺得自己是"靜止的"(就好像開車的人"覺得"自己不動,而是景物在往後), 而超人覺得光是以每秒30萬公里離開自己!! 這裡就是違反我們物理直覺得地方,也就是說超人無論是把光"往前"or"往後"射出, 在"超人"眼裡永遠覺得光是以每秒30萬公里離開自己!! 而不會因為超人把光"往前"射出, 而覺得自己與光的速度只差每秒1萬公里 也不會因為超人把光"往後"射出, 而覺得自己與光的速度只差每秒59萬公里

張開基

	嗨！oilchao： 愛因斯坦的立論；不正是以「旁觀者」為基本主考來確定的嗎？ 假設「超人」像電影中描述的；擁有「超級視力」即使他的飛行速度雖不及「光速」，但是，他的目力可以看到極遙遠的前方；他所看到的第1秒和第2秒左右手光線最遠所及應該還是相差一萬公里。 註：我們人類走路的速度可能非常慢，但是，我們的目力所及遠遠的可以看到月球、太陽甚至更遙遠的星星，不是嗎？

oilchao

	大學時修相對論時, 老師們再說到這個問題時仍然無法太深入得去說明這件事!! 因為這個"光速恆定假說", 目前除了由馬克斯威方程推出光速 c = 1 / √ε0*μ0 = 定值 而與觀察者的運動無關之外, 沒有其它的理論推導了, 而且這個現象也違反我們平時的物理感覺!! 所以老師都會提出光速恆定是由實驗來"間接"支持的!! 然後就開始往下講解相對論了~~~

oilchao

	張老師: 愛因斯坦的狹義相對論的建構在兩個基本假說上: 1. 相對性原理： 在等速度飛行的飛機內行動時和在地面上毫無兩樣，察覺不出本身的飛行速度。 愛因斯坦發現到所有物理系統不因為觀察者屬於不同慣性座標(不同運動速度)而有不同, 於是提出： 對於所有等速度運動的慣性座標觀察者而言， 物理定律的形式都是相同的。 因此不可能有實驗可以區分出自己是絕對靜止或是相對於絕對座標進行等速度運動。 也就是說所有的運動都是『相對的』,所以沒有一個『絕對座標』。 2. 光速恆定： 在真空中的光速，對於所有觀察者而言，速度皆為光速，與參考座標無關。    舉例說：一輛快速火車上的人射出一道光。                 車上的人和車下的人所測量到的光速皆相同，與車速無關。        但是：一個人向你拋球，若你迎向球去接球會感覺球速增加，後退則減少。               可是如果把"球"改成"光"所測得的『光速』卻不會因為觀察者本身的運動而有不同。