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光速
光速
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真空中的光速是一個物理常數(符號是c),等於299,792,458米/秒。根據愛因斯坦的相對論,沒有任何物體或信息運動的速度可以超過光速。
光速的測量方法: 最早光速的準確數值是通過觀測木星對其衛星的掩食測量的。還有轉動齒輪法、轉鏡法、克爾盒法、變頻閃光法等光速測量方法。
1983年,光速取代了保存在巴黎國際計量局的鉑制米原器被選作定義「米」的標準,並且約定光速嚴格等於299,792,458米/秒,此數值與當時的米的定義和秒的定義一致。後來,隨著實驗精度的不斷提高,光速的數值有所改變,米被定義為1/299,792,458秒內光通過的路程。
根據現代物理學,所有電磁波,包括可見光,在真空中的速度是常數,即是光速。強相互作用、電磁作用、弱相互作用傳播的速度都是光速,根據廣義相對論,萬有引力傳播的速度也是光速,且已於2003年得以證實。根據電磁學的定律,發放電磁波的物件的速度不會影響電磁波的速度。結合相對性原則,觀察者的參考坐標和發放光波的物件的速度不會影響被測量的光速,但會影響波長而產生紅移、藍移。這是狹義相對論的基礎。相對論探討的是光速而不是光,就算光被稍微減慢,也不會影響狹義相對論。
光速的物理
接近光速情況下,迪卡兒座標系不再適用。同樣測量光線離開自己的速度,一個快速追光的人與一個靜止的人會測得相同的速度(光速)。這與日常生活中對速度的概念有異。兩車以50km/h的速度迎面飛馳,司機會感覺對方的車以50 + 50 = 100km/h行駛,即與自己靜止而對方以100km/h迎面駛來的情況無異。但當速度接近光速時,實驗證明簡單加法計算速度不再奏效。當兩飛船以90%光速的速度(對第三者來說)迎面飛行時,船上的人不會感覺對方的飛船以90% + 90% = 180%光速速度迎面飛來,而只是以稍低於99.5%的光速速度行駛。結果可從愛因斯坦計算速度的算式得出:
v和w是對第三者來說飛船的速度,u是感受的速度,c是光速。
相對論係講, 當你接近光速時, 你照鏡一樣見到自己個樣,
因為Lorentz transformation (velocity addition)上 光速加上光速都只是光速, 此為相對論中2個基本假設之一:光速不變原理. 第二, 時間停止係對外面既參照系而言, 自己既參照系上時間(proper time)同平時沒兩樣!