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毕竟,光速不相对于光源的运动而变化,也不随着观察者的运动而变化,光速不相对任何事物的变化而变化,光速是绝对不变的,永远恒定的。
这也是为什么爱因斯坦在后期想要把相对论的名字改成绝对论的缘故。
需要注意,这里说的光速是指那个速度上的极限值,这个极限值不与任何事物挂钩。与时间相挂钩且会发生变化的是速度,不是这个速度上的极限值。光子只是触碰到了这个极限速度,因此光速被当作这个极限速度的代名词。
在物理学上,光速这个速度的极限值的真正含义是无限,只是它在数学上不写作无限,而是写作C-光速,也就是30万公里每秒。
为什么光速是30万公里每秒?如果光速这个速度的极限值的真正含义是无限,那它怎么可能是一个有限的数字?
光速为什么是30万公里每秒?
很不幸,它是没有道理,无法进一步解释,触及最基本的问题,没人知道为什么。这个结果也无可置疑,因为大量事实证明了这一点,而且随着技术的进步,它也变得越来越精准。
与光速恒定性有关的测量通常指比较两束光束相对于地球在其轨道上的运动沿不同方向传播的速度。这种经典的实验是1887年左右进行的迈克尔逊-莫雷实验。
然而,迈克尔逊-莫雷实验本身不足以证明光速的恒定性。1949年,加州理工学院著名的相对论者H.P.Robertson证明,需要三种独立类型的实验才能确定光速绝对是恒定的命题。这三个实验检验了以下三个假设:
1.光穿过给定距离然后返回其原点所需的总时间与光束的传播方向无关。
2.光束穿过封闭路径所需的总时间与光源和观察者的运动无关。
3.移动光源的频率会受到时间膨胀因子的影响,该时间膨胀因子在某种程度上取决于光源相对于观察者的速度。
这三种说法都已通过上个世纪的数百次实验得到验证。迈克尔逊-莫雷实验仅检验第一个。肯尼迪-桑代克实验(1929年)是检验第二个,而艾夫斯-史迪威实验(1938年)检验第三个。
病态般偏执的物理学家将实验精度推高到10^14的量级,这真的没什么可说的了,如果你还有问题可以找那帮物理学家。
不过,光速这一速度上的无限值为什么是一个有限的数字倒是可以解答的,但它最终会追溯到一个触及最基本的问题,一个‘无法解答’的问题——‘时间’。
光速这样一个速度上的无限值为什么是一个有限的数字?
是因为它还隐含了一个重要的公设没有说,速度与‘时间’密不可分。
速度与时间是和绝对零度一样的存在,温度的基础是热运动,你不可能让一个完全停止热运动的东西继续冷下去,难不成它应当表现出某种‘负运动’?
而速度与‘时间’密切相关,速度越快,‘时间’就越接近静止,你不能让一个静止的‘时间’变成负的。毕竟速度已经无限快了,这个无限的真正含义是极限,它到底了,你不能让无限快继续快下去,那没有意义。
(虽然在数学上有负时间这一概念,而且负时间是有意义的,但在此不考虑,对于时间的分析将在后面进行,这也将成为实现真正超光速的重要突破口)
因此,光速被限定在30万公里每秒,变成这个宇宙的一个玻璃天花板,任何试图靠近她的人,离得越近,身上的时间就流逝得越慢,一旦触碰到她,就会被彻底冻结。
这也是爱因斯坦相信自然神论的重要原因,在1929年,在回答美国犹太领袖拉比赫伯特·高德斯坦时,爱因斯坦说道:“我相信斯宾诺莎的神,一个通过存在事物的和谐有序体现自己的神,而不是一个关心人类命运和行为的神。