任何光的光速都是完全一样的吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-06 23:07 标签： 光的速度为什么是一定的

好想知道为什么这么多人踩我的回答

——————————原回答

事实上我们谈光速不是很准确，这涉及到什么是光。我们在物理上讨论的其实是信息的传播（物质的相互作用）速度有没有上限，也就是是否存在超距作用。目前人类的所有实验都没有发现过超距作用，因而我们相信世界上是有一个信息传播速度极限的。

数学上这样的一种系统成庞加莱对称。数学上我们可以证明，庞加莱对称系统中速度上限是守恒的。对于所有惯性参考系，速度上限都是完全一样的。我们用c来代表这个最高速度。

庞加莱群中生成元 P对应的不变量，四维动量 满足质能方程： ，或者用大家更熟悉的写法 。当动量为零，也就是静止时，质能方程就变成了满大街都印了的那种。

由自由粒子的拉格朗日方程可知

当粒子的质量为0的时候， ，所以 。意思就是说，如果信息的传播存在一个最高值，那么这个最高值在所有惯性系中都是一样的，而所有没有质量的粒子都必然以最高速度运动。而光子就是这样一种没有质量的粒子。因为光速是很容易测的，所以我们就叫这个最高速“光速”。而我们测到的光速是有限值的，这又印证了信息存在最高传播速度的假设

庞加莱对称还有另外一层意义。如果世界上不存在一个最高速度，那物理定律会满足伽利略群对称，在这种情况下物理定律随坐标系的移动速度变化，也就是说世界上存在一种绝对静止坐标系，会区别于其他惯性系。以太思想就是基于这种假设。这个假设被迈克尔逊干涉实验否决了。这是速度有极限的另一个佐证。

  • 1. 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（   ）

    A . 卫星运动的速度为 B . 卫星运动的周期为 C . 卫星运动的角速度为 D . 卫星运动的向心加速度为

  • “天问一号”于2021年2月到达火星附近，2021年5月择机实施降轨，着陆器与环绕器分离，软着陆火星表面，实现中国在深太空探测领域的技术跨越。“天问一号”远离地球的过程简化为如图所示的情景，“天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上运行到远地点 加速变轨进入圆形轨道Ⅱ，在圆形轨道Ⅱ上运行一段时间后在 点时再次加速变轨，从而最终摆脱地球束缚。对于该过程，下列说法正确的是（   ）

    A . “天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上由近地点 运行到远地点 的过程中速度增大 B . “天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上的运行周期小于在圆形轨道Ⅱ上的运行周期 C . “天问一号”在轨道Ⅰ上经过 点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过 点时的加速度 D . “天问一号”在轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行时的机械能

  • 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗卫星导航系统第55颗导航卫星，至此北斗卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗卫星导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星如图中a轨道。它的轨道半径约为 ， 第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星如图中b轨道，运行周期等于地球的自转周期24h，两种同步卫星的绕行轨道都是圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量。下列说法中正确的是（   ）

    A . 两种同步卫星都可能经过我国首都北京上空 B . 两种同步卫星的所受地球的万有引力大小相等 C . 根据题目所提供的数据可以估算出地球的质量 D . 倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次

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