相对论和光速不变原理

“狭义相对论”提出已有半个多世纪了.人们总是认为它有一个“光速不变”的基本假设.为了证明这个“基本假设”是否成立,布置了一系列光学实验来加以验证.不少人担心,有朝一日这类实验测出光速有变动,是否会威胁、动摇相对论的基础并进而推翻整个相对论理论.相对论难道就这样时时面临着从实验结果可能来的威胁吗? 相对论将麦克斯韦电磁理论和洛伦兹电子学说的有关物理学总汇归纳到空间、时间及其与物质运动相互关系的基本正确认识上,补充发展了牛顿的经典力学,它的已有成就是值得肯定的.我们根据辩证唯物主义的原理,认真分析了整个相对论体…     

试谈光速不变原理

光速不变原理是狭义相对论的一块基石.“所谓光速不变,简单地说,就是指光速与光源的运动伏态无关.”如果把光速不变原理与相对性原理融合起来表述,就是在任何惯性系中光速都一样. 光速不变原理的提出突破了十七世纪以来自然科学物质观、运动观、时空观的旧框框,导致了一次物理图景乃至自然科学图景的大革命.以光速不变原理为标志的相对论的出现,是物理学史,也是人类思想史上的一件大事,值得我们认真研究. 一、光速不变原理是自然科学 发展的必然结果 光速不变原理的出现,不是科学史上的偶然事件,而是十九世纪后期、二十世纪初年自然科学发展…     

电磁波速度可以大于光速c吗?

我们都知道狭义相对论有任何物体的运动速度小于c的结论,(本文中把真空中的光速简写为c),根据因果关系不能颠倒的要求,狭义相对论又有任何信号传输速度不大于c的结论。我们还知道电磁波在真空中速度为c,在介质中速度为c/n,而n>1,电磁波可以传输信号,能否得出结论:电磁波速度不能大于c呢?本文将通过对波速的讨论,论证在两种情况下,电磁波的相速可以大于c,但是电磁波传输信号的速度仍不大于c。 一、相速和群速 许多光学书上都有相速和群速的讨论,因此,我们只简单地叙述与本文有关的内容。 园频率为。,波长为A;波数为七一2。/几,振幅为人,沿X…     

再论光速不变原理和洛伦兹变换

根据相对性原理和光速不变原理不仅可以得到洛伦兹变换关系,而且可以证明运动的相对性条件,即爱因斯坦条件成立.同时表明在相对性原理假设下,光速不变原理、间隔不变性和洛伦兹变换关系这三者等价.     

光速在减慢吗?

量子电动力学是物理学理论中最精确的.这一理论,描述带电粒子的亚原子行为和它们与电磁辐射的相互作用.理论推导结果与实验数据吻合得非常好,相差不到千万分之一.但R.Tarrach[1]揩出,至今只验证了理论的零温度形式.因此,他考虑了光子(电磁能或光波的波包)在温度相对低的我们现在的宇宙中传播的效应.Tarrach指出,使光子速度减慢占主导地位的效应,是传播光子与热辐射背景的光子相互作用.遗憾的是,这一效应非常非常小,很难用实验检验.在室温下(～300K),该效应只改变光速的 2.5 ×10-34!光速在减慢吗?@许槑[1]R.Tarrach,Physics Letters,133…     

天体运动能超过光速吗?

按照相对论的原理,一般认为任何物体运动的速度都不能超过光速.而近十年来,射电天文学家却观测到愈来愈多的视向速度超过光速的河外星体.其中类星体3C 279的视向速度达到了 45倍光速这样惊人的数值[1]. 这种射电天文观测是在厘米波段用很长基线的干涉仪(由很长距离上分布的一些射电望远镜组成的干涉仪系统)进行的.在不同时间拍摄星系的射电像,能够给出星系各部分在相应时刻的位置,这样就可得出这些部分相对运动的速度. Pearson等人报告了他们在1977年至1980年间对类星体 3 C 273的观测结果[2].从所给出的这三年间此类星体中心区 3C 273 B…     

光速极限被打破了吗?——超光速之谜浅谈

量子力学与相对论是20世纪物理学的两块基石。它们均以违反了人们的日常观念而著名,同时也一直都在经受实验与理论两方面的严峻考验。就量子力学而言,物理学家至今仍被它的奇妙影响——虚粒子,反物质,负能量与薛定谔猫等纠缠着。现在,某种其他不     

双程光速不变和洛伦兹协变性

狭义相对论的巨大成就并不在于用狭义相对性原理和光速不变原理两条基本假设导出了洛伦兹变换,而在于进一步指出洛伦兹协变性是物理理论成立的普遍条件,从而使相对论原理成为一个普遍的原理,而在理论研究中应用这一原理取得了积极的实际成果,狄拉克将量子力学相对论化,使方程也满足“洛伦兹协变性”,预言了正电子的存在就是一例．虽然相对论原理日益得到广泛应用,但也有不少人为“双生子佯谬”这一类问题苦脑着,从而怀?...     

超光速存在吗？

本文通过实例说明自然界确实存在超光速现象，但这与狭义相对论并不矛盾。问题在于狭义相对论说的是“实物粒子的速度不可能大于真空中的光速”，它并没有排除存在超光速现象的可能性。     

光速的“不变”和“变”

光速不变原理是狭义相对论的重要物理基础,也是整个现代物理学中具有重大影响的基本原理之一．对光速不变原理的深入讨论和进一步的实验验证,无疑将产生广泛而深远的影响．自然科学是相对真理,光速不变原理当然也不例外,即一方面它包含有绝对真理的成份,因而它确能具有广泛的适用范围．但同时它又是相对的、近似的、有条件的．因此,对光速不变原理的正确性的简单否定或绝对化,都是不对的．一、光速的不变性光迹不变原理?...     

相对论问题讨论(七) 不存在完备的物理学理论——谈关于光速不变原理

狭义相对论中的“光速不变原理”,议论的人很不少,下面谈谈我们对这问题的几点粗浅看法: 一、定义匀速直线运动离不开 “光速不变”假设 在狭义相对论中,几乎一开始就与两个彼此相互作匀速直线运动的惯性参考系打交道.要断定一个参考系相对于另一个参考系是否在作匀速直线运动,如果不想直接依赖“光速不变”假设来测定的话,就得要在不同地点放上一系列的钟,才能测定.这些放在某参考系中不同地点的钟,必须是对准了的或至少它们的读数之差是明确知道的,才能依靠它们来判断对方参考系是否的确在相同的时间里,走过相等的路程.不止如此,还需要有…     

“微观因果律”可以任意破坏吗?

本文讨论了量子场论模型中的微观因果律的问题,得到在自轭的标量粒子、整数自旋粒子情形并在“入”场的对易子满足平移不变性的要求下可以推导出微观因果律的结果.     

刃位错可以作为晶体生长的台阶源吗?

在回答刃位错是否可以作为晶体生长的台阶源的问题之前,有必要简单回顾一下关于晶体生长机制的某些论点. 晶体(确切地说是晶面)要生长,要求在晶面上存在有生长台阶.对于粗糙面(按照晶体生长的现代理论[1-9],此时该晶面的粗糙化相变温度Tr低于晶体生长温度T),这是不成问题的,因为在它上面有着大量可供生长单元结合在其上的生长坐位(扭折位置,或称半晶体位置).而在平坦面(或称奇异面,对于这类晶面Tr>T)上则缺少这样的生长位置.因而一般需要靠二维成核或螺位错的露头点来提供晶体生长的台阶.所以,二维核和螺位错可以充当晶体生长的台阶源. 最…     

《亚光速和超光速映射理论》的实质是什么?

全文的关键在于作者导出的“超光速洛仑兹变换”到底是什么意思?它有没有新的内容?它反映的是什么样的超光速运动的时空特性?它的客观依据是什么? 作者的意思是从所谓的“亚光速与超光速共存原理”出发,他实际上是从“对偶共存”假定出发,从而就可以认为所谓“超光速世界”不过就是“亚光速世界”的“映像”,而且假定在这个“映像”中的速度v要满足以完成其“对偶共存”的意图. 不管作者使用的是什么样的数学方法,但究其实质,为了得到满足他的“对偶共存”假定的“超光速洛仑兹变换(4.11)或者(4.12)式,作者引用的“映射”’变换,其实就是令:…     

量子十问之二 “爱因斯坦幽灵”能用来实现超光速通信吗?

正大家知道,爱因斯坦对量子力学的发展做出了极其重要的贡献。然而,爱因斯坦并不喜欢"量子世界的概率性",他不相信上帝会以掷骰子的方式创造世界,尤其不能认同以玻尔为首的哥本哈根学派对量子力学的诠释。因此,他多次与玻尔就量子力学基本问题发生激烈争论,不过每次他都以失败告终。后来,爱因斯坦便改变争论的策略,即从量子力学原理出发,推演出一个十分荒谬的结果,以期来证明,量子力学用于描述世界是"不完备