光速悖論

物理學中空間距離的單位是米,米是光在真空中(1/299792458)秒時間間隔所經路徑的長度。 地球上觀測到一個羅默木蝕光信號時開始計時,當下一個木蝕光信號到達地球時,前一個木蝕光信號與地球的距離為42.5小時乘以光速,但是在地球上觀測到木蝕光信號的時間間隔在不斷變化,所以木蝕光信號的空間距離是個變化值。 但是從木星的角度看,是每42.5小時發出一個木蝕光信號,所以木蝕光信號之間的距離為固定值。

從不同的角度看木蝕光信號之間的距離就矛盾了。光速悖論直接將問題的矛頭指向光信號速度的本身。

基本介紹

  • 中文名:光速悖論
  • 所屬領域:物理
  • 提出時間:2015年
悖論來源,合理解釋,推導和演算,相關證據,結論,

悖論來源

悖論來源於對羅默木蝕測定光速的思考。羅默測定光速必須使用經典時空觀承認光速可變才能推導演算得出。那么如何用相對時空觀,堅持光速不變來推導和演算,於是就有了光速悖論。

合理解釋

只要我們承認地球上觀測到的木衛光信號的速度為變化值(C+V或C-V,V為相對木星的運動速度),木蝕光信號的之間的距離就可以固定不變,與從木星上觀測到的木蝕光信號之間的距離相等。

推導和演算

用地球上觀測到的光速為C+V或C-V來演算羅默測定光速,設光離開木星速度為C(從木星觀測到的光速)。木星每42.5個小時發出一個木蝕光信號,設T=42.5小時,則相鄰木蝕光信號距離為L= 42.5小時乘以C(L=TC)。木蝕光信號用紅點表示。當地球剛過沖日點時觀測到的第一個木蝕光信號開始計時。
光速悖論
時間經過102個42.5小時加上額外的22分鐘,第103號木蝕光信號與地球相遇,地球從沖日點到合日點的的平均移動速度為V = 地球軌道直徑D 除以102個42.5小時加上22分鐘,設S=22分鐘,即V=D/(102T+S)。則地球上觀測到的第一個木衛光信號離開地球的速度為C – V,這時第一個木衛信號與地球的距離為102乘以42.5小時乘以C 等於 102L。
光速悖論
距離等於速度乘以時間,則 102L = (C-V)*(102T+S)
其中 V=D/(102T+S)
整理可得C = D/S
與羅默測定光速計算相同。

相關證據

1:歷史上以太的否定並不合理(詳見:中文百科詞條以太目錄:以太的否定)
2:羅默測定光速必須使用絕對時空觀,承認地球的運動與光的運動符合伽利略變換,即光速可變才能推導得出。(詳見百度詞條:羅默測定光速)。
3:雙波源拍頻實驗。雙波源拍頻實驗是測量單程光速的實驗,該實驗衍生出來的思想實驗證明了從優參考系存在,光速可變(詳見百度詞條:雙波源拍頻實驗)。

結論

光速悖論必須承認光速可變才能合理解釋,相對論是錯誤的。
詳細的解釋:這裡用的Doppler效應公式僅在相對論效應可忽略的情況下成立。也就是說,先假設狹義相對論不成立,然後由此推出狹義相對論不成立。

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