鄙人对光速不变原理的理解:光子迫近观察者的速度与观察者相对于光源的速度无关。 无论 以观察者为参照物还是以光源为参照物都一样,当光子诞生时光源与(某)观察者之间的距离除以该光子抵达该观察者所耗费的时间即为光速。 这里需要 强调的是: 用“光子诞生时光源与(某)观察者之间的距离” 除以 “该光子抵达该观察者所耗费的时间”等于光速c。 而不是 当光子抵达观察者时 该观察者所在位置与 诞生光子时光源所在位置 之间的距离,这就是最容易搞混的地方;这也是 朋友们 争论不休的根源。 不妨举例予以具体阐述: 譬如 有一架匀速直线水平飞行着的飞机在北京天安门毛主席像的正上方时发出一束闪光,在距离三十万公里的正前方有一架相对于该光源飞机同速沿着同一条直线匀速同向飞行着(相对静止)的飞机乘客及其闪光时处在正下方静止在地面上的观察者将同时接收到这个闪光信号。 虽然 在光源飞机正前方同速飞行着的飞机乘客 在接收到闪光时已经向前飞行了一段路程;似乎该束闪光也需要多传播一段路程才能抵达飞机乘客?其不然,因为 飞机乘客所接受到的光子频率要比静止在地面上的观察者所接受到的光子频率要低,不仅 飞机乘客所看到的光源是与飞机乘客保持相对静止的,即使在地面上的观察者看来 这个光源也是静止的,只不过是蓝移光源。 关于这一点 很容易找到经验事实,譬如 光子是电子在其分子(原子)轨道发生能级跌落时所辐射出的高频电磁波,所以 分子(原子)就是其光源,而由于热运动,分子总是在做热运动,所以分子在辐射光子时一般都具有很大的瞬时热运动速度。但钠蒸汽灯就是钠原子在辐射光子,这些光子来自不同的钠原子,而不同的钠原子其热运动瞬时速度各不相同,但它们所辐射的光子却同时抵达同一光屏。无论如何快拍短暂的闪光也不会出现单色,如果飞向光屏的分子所辐射的光子先到光屏,那么快速启闭摄像光门,就会将闪光中的低频光子拦截掉,因为那些低频光子是由飞离光屏的分子所辐射的,应该迟到,所以被拦截掉,这样就会得到不对称的光谱线。至今没有发现不对称光谱线,而且 拍照都使用 闪光灯,光门 无论怎么快速启闭 都没有产生色彩差异。这就说明 只要光子同时同地诞生 不管光源的相对速度如何 都不影响 光子抵达同一光屏的时程,因为在诞生光子时 光源(分子)与光屏的距离都一样,所耗费时程也一样,其速度当然也就一样,但诞生光子时光源(分子)的相对速度却各不相同。 这就是 光速不变的事实依据。 |