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什么是光速

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什么是光速

  光速,即光波傳播的速度。

  真空中的光速是一個(gè)重要的物理常數(shù),符號(hào)為c(來(lái)自拉丁語(yǔ)中的 celeritas,意為迅捷),c不僅僅是可見(jiàn)光的傳播速度,也是所有電磁波在真空中的傳播速度。

  光速是目前已知的最大速度,物體達(dá)到光速時(shí)動(dòng)能無(wú)窮大,所以按目前人類的認(rèn)知來(lái)說(shuō)達(dá)到光速不可能,只有靜止質(zhì)量為零的光子,才始終以光速運(yùn)動(dòng)著。

  光在水中的速度

  光速,英文:speed of light/ velocity of light

  真空中的光速是一個(gè)重要的物理常量。

  光速定義值:c=299792458m/s=299792.458km/s

  光速計(jì)算值:c=(299792.50±0.10)km/s (一般取300000km/s)


以光速來(lái)捕捉這一瞬間

  作用:當(dāng)某物體運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于另一物體接近光速,某物體的時(shí)間相對(duì)于另一物體減慢,時(shí)間變化符合洛倫茲變換。(二十世紀(jì)七十年代通過(guò)衛(wèi)星和地面天文臺(tái)觀測(cè)日食的同一時(shí)間位置的不同得以證實(shí))光速是目前已知的最大速度,物體達(dá)到光速時(shí)動(dòng)能無(wú)窮大,所以按目前人類的認(rèn)知來(lái)說(shuō)達(dá)到光速不可能,所以光速、超光速的問(wèn)題不在物理學(xué)討論范圍之內(nèi)。但在理論上如果穿越愛(ài)因斯坦羅森橋(時(shí)空蟲洞)即可以相當(dāng)于超過(guò)了光速。

  真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小時(shí))。這個(gè)速度并不是一個(gè)測(cè)量值,而是一個(gè)定義。它的計(jì)算值為(299792500±100)米/秒。國(guó)際單位制的基本單位米于1983年10月21日起被定義為光在1/299,792,458秒內(nèi)傳播的距離。使用英制單位,光速約為186,282.397英里/秒,或者670,616,629.384英里/小時(shí),約為1英尺/納秒。

  在任何透明或者半透明的介質(zhì)(比如玻璃和水)中,光速會(huì)降低;c比光在某種介質(zhì)中的速度就是這種介質(zhì)的折射率。重力的改變能夠彎曲光所傳播的空間,使光像通過(guò)凸透鏡一樣發(fā)生彎曲,看上去繞過(guò)了質(zhì)量較大的天體。光彎曲的現(xiàn)象叫做引力透鏡效應(yīng),根據(jù)變化了的光線在光譜外波段呈現(xiàn)的不規(guī)則程度,可以推算發(fā)光星系的年齡和距離。

  2011年9月22日,意大利物理學(xué)家在OPERA實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一種超出光速40322.58分之一的中微子,如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確鑿無(wú)誤,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論將會(huì)受到挑戰(zhàn)。根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,沒(méi)有任何物體或信息運(yùn)動(dòng)的速度可以超過(guò)真空中的光速(c)。

  光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s

  光在冰中的速度:2.30×10^8m/s

  光在空氣中的速度:3.0×10^8m/s

  光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s

  光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵從經(jīng)典力學(xué)的法則,而遵從相對(duì)論的速度合成法則,所以光速、超光速的問(wèn)題不在物理學(xué)討論范圍之內(nèi)。

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