假设光的速度是恒定的,那么整个物理学的世界,会变成什么样子。
这个问题抛出来,除了学生们交头接耳之外,在场的物理学家们也是皱起了眉头。
这个假设,违背了牛顿力学的绝对空间以及静止参考系的观点。
看看元霄怎么自圆其说。
元霄很满意,他有留意到系统的傲世指数不断增加。
为了尊重原发现者,元霄还是决定将理论称之为爱因斯坦的相对论。
“现在我们有了個认为是正确的假设,”元霄播放着PPT,“那就是光的传播不需要介质,而且速度恒定。
在这个前提下,我们很快会发现,观察者不论处在怎样的运动状态,看到的光速都是一样的。
如此一来,对于两个地点发生的事件的同时性,将会产生分歧。”
这段话有点烧脑,元霄知道大部分的人都听不懂,他展示出画面,开始举例说明。
比如一艘宇宙飞船,正在以极高的速度进行匀速直线飞行。
在飞船里面的人,做以下的实验。
首先在飞船的头部和尾部的同等高度,各自安装一个光子探测器。
一旦有光子到达,探测器立即就会点亮提醒。
接下来,在两个探测器正中间的位置,放一个光子发射器。
然后操作光子发射器,分别向飞船的头部和尾部,同时发出光子。
其结果是,在飞船里面的人,必定会看到两个探测器同时亮起来。
因为光子到达头部和尾部的时间是一样的。
这个结果以牛顿力学的解释,也可以成立。
因为匀速直线运动状态,和静止状态是等价的。
因此飞船虽然以极高的速度飞行,对于飞船内部的人而言,和静止没有任何的区别。
光子必定同时间到达飞船的头部和尾部。
但是对此后延续的推导,相对论却不一样。
牛顿力学认为时间和空间是绝对的,这里产生变化的是光速。
故此,对于飞船外的人,看到的也是飞船头部和尾部的探测器同时亮起来。
比如这艘飞船,相对于布鲁雅星球做着高速匀速直线飞行。
那么在布鲁雅星球上,观察飞船的某人,相对于飞船就是静止了。
这是因为光子发射器在中间位置发射光子之后,船头在不断远离这个光子,相反船尾则是不断接近这个光子。
但是光速是变化的。
往船头的光速变成光速加上飞船的速度,往船尾的则变成光速减去飞船的速度。
这样光速的变化,就和飞船的速度相互抵消了。
因为按照牛顿力学的解析,飞船外面的人看到的是头尾探测器同时亮起来。
这样,不管飞船内的人,还是飞船外的人,对探测器亮起来这个事件,时间上空间上的认识是一致的。
但是!
元霄举起了手:“现在我们假设的是光速不变,那么会变成什么情况。”
弗罗兹瞬间
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