【精编】光速不变的推导
6页1、光速不变的推导关于光速不变原理的数学推论和尝试 温海龙 (河北省保定市农业科学研究所,河北保定071000) 摘要:爱因斯坦的相对论是建立在两条假设之上的,一个是相对性原理,一个是光速不变原理。其中相对性原理都好理解,但是关于光速不变原理,很多人感到疑惑,文中将从一个特殊的角度用数学推论的方式具体讨论光速不变的必然性和深层次原因。 关键词:光锥事件 光速不变 相对性 首先,需要引用一下以前我写过的一篇文章从相对论穿越时空到未来星际时间的探索,文中指出空间中不同的两点之间的联系与距离成反比,而本文中关于光速不变原理的数学推论,正是在此基础之上。 关于空间中不同物体之间的联系何以与距离成反比,其实从相对论中的光锥事件中也可以推出。而所谓的光锥的边缘,从另一角度来说,我们认为光锥边缘就跟光锥中心事件同时发生也是符合逻辑的。所以从这一角度也可以说,空间上两个物体之间的相对同时,对应着的是对方的所谓过去,延迟的时间差是两者的距离除以光速,距离越大,对应的时间差距越大,并且严格的成反比,如果相距1光年,那么彼此对应着对方的1年前,它们两者的时间差也就可以在2年之间,如果相距2光年,他们两者的时间差
2、就是4光年。也就是说在这段时间差内,他们可以在各种角度随便对应各自的时间。如果真是这样的话,那么可以看出空间中不同的物体之间都相对独立的各自发展着,相对联系的各自发展着,距离越大,越加相对独立,联系也越加不密切。两个极端是无限远和处于同一点,当他们无限远时彼此完全独立,各自发展各自的,彼此互不干扰,两者时间可以随便对应,同一点时完全联系,两者时间完全统一。 而关于光速不变,从这里可以推导出来其必然性和不变的深层次原因。我们得出的结论是,光速符合正常的加减运算,但是因为物体之间的联系与距离成严格的反比,两点之间彼此对应着彼此的过去,一个运动的物体离我们越是远去,他与我们对应的相对同时也是越往时间的过去推移,而且推移的时间量正好同物体速度的改变量成严格的正比,而叠加在光速上的改变量正好处于相同的这个特殊情况,所以,对于我们来说,虽然我们的速度增加了或者减少了,但是我们根本发现不了,我们看到的只能是光速不变。同理,如果一个物体以超光速运动,当我们速度改变时,他的速度会比在我们在静止时看到的还快! 如上图所示当甲乙两人位于A点时,在A处有一束光射向B处,此时甲站在A不动,乙以速度V也向B运动,
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