≈lt;span≈gt;20240709≈lt;span≈gt;≈lt;span≈gt;作者:虛空聖堂≈lt;span≈gt;
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第256章測量單向光速的悖論
光,這個自然界最神奇的現象之一。
自從物理學誕生以來,物理學家們對于光的研究從來沒有停止過。
微粒說、波動說、棱鏡分光、泊松衍射、雙縫幹涉
甚至還有李奇維的波粒二象性。當然這個性質目前還沒有被承認,因為無法驗證。
物理學家可以勉強接受光量子假說,但還無法接受波粒二象性。
但無論如何,人們認為對于光的本質研究已經非常深入了。
不僅僅是物理學家們,就連學生們也是如此覺得。
蠟燭小孔成像他們算的可是比誰都快。
然而今天,李奇維的問題讓所有人徹底破防了。
原來我們隻是自以為了解的很深,到頭來卻連最基本的光速都沒有搞清楚。
這簡直讓人匪夷所思。
面對衆人的疑惑和不敢置信,李奇維說道:
“我相信很多人都想不明白,為什麼我們無法測出光的單向速度。”
“想要理解這一點,就需要對我的狹義相對論有深刻的理解。”
“大家不要光盯着質能方程,那個東西沒什麼用,隻是一種轉換關系而已。”
李奇維不留痕迹地放了一個煙霧彈,淡化衆人對于質能方程的關注程度。
“狹義相對論真正的核心,是光速和時空。”
“我們想要測量光的單向速度,就必須同步時鐘。”
“而要同步時鐘,就必須先知道光的單向速度,這就形成了一個悖論。”
“這也是為何我要在狹義相對論中,假定光在各方向的傳播速度是一樣的原因。”
台下衆人依然聽的一頭霧水,完全不理解。
“好,那我舉個例子。”
“假設有一個光源,它向10公裡外的地方發射了一束光線。”
“在發射的瞬間,光源旁邊的計時器開始計時,當光到達終點後,計時器停止計時。”
“那麼單向光速就是路程除以時間。”
“但是問題來了。”
“計時器或者觀察者,要如何知道光到達終點了呢?”
“哈勃會說,可以在終點處再安裝一個計時器。”
“當這個計時器檢測到發來的激光時,便停止計時。”
“想法很好,但這又會産生一個新問題。”
“你要如何保證兩個計時器是同步的呢?”
“終點處的計時器,它怎麼知道處的計時器已經啟動,光已經被發射了呢?”
“哈勃不死心,接着說,可以用電線把兩個計時器連接起來,直接打電話通知。”
“想法很好,但是我的狹義相對論已經證明了,信息的傳遞速度不可能超過光速。”
“電話的傳播再快,它也不可能超過光速。”
“假設電話的速度就是光速,那它和光到達終點的時間是一樣的。”
“都是我們要測量的未知量。”
“因此這個辦法也不可行。”
“哈勃又運轉了他的天才頭腦,提出可以把兩個計時器先放在一起同步好。”
“然後呢,再把其中一個計時器運送到終點處。”
“這樣,就可以不用通知終點的計時器了,因為它們本來就是同步的。”
“然而,這又會産生一個新的問題。”
“因為根據狹義相對論,運送的計時器會發生時間膨脹效應。”
“到達終點後,兩個計時器又不同步了。”
“以上。”
“所以,在理論上,我們就無法測出單向光速。”
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