什么是光速

2016-11-21

光速,即光波传播的速度。

真空中的光速是一个重要的物理常数,符号为c(来自拉丁语中的 celeritas,意为迅捷),c不仅仅是可见光的传播速度,也是所有电磁波在真空中的传播速度。

光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按目前人类的认知来说达到光速不可能,只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。

光在水中的速度

光速,英文:speed of light/ velocity of light

真空中的光速是一个重要的物理常量。

光速定义值:c=299792458m/s=299792.458km/s

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

以光速来捕捉这一瞬间

作用:当某物体运动速度相对于另一物体接近光速,某物体的时间相对于另一物体减慢,时间变化符合洛伦兹变换。(二十世纪七十年代通过卫星和地面天文台观测日食的同一时间位置的不同得以证实)光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按目前人类的认知来说达到光速不可能,所以光速、超光速的问题不在物理学讨论范围之内。但在理论上如果穿越爱因斯坦罗森桥(时空虫洞)即可以相当于超过了光速。

真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小时)。这个速度并不是一个测量值,而是一个定义。它的计算值为(299792500±100)米/秒。国际单位制的基本单位米于1983年10月21日起被定义为光在1/299,792,458秒内传播的距离。使用英制单位,光速约为186,282.397英里/秒,或者670,616,629.384英里/小时,约为1英尺/纳秒。

在任何透明或者半透明的介质(比如玻璃和水)中,光速会降低;c比光在某种介质中的速度就是这种介质的折射率。重力的改变能够弯曲光所传播的空间,使光像通过凸透镜一样发生弯曲,看上去绕过了质量较大的天体。光弯曲的现象叫做引力透镜效应,根据变化了的光线在光谱外波段呈现的不规则程度,可以推算发光星系的年龄和距离。

2011年9月22日,意大利物理学家在OPERA实验中发现了一种超出光速40322.58分之一的中微子,如果实验数据确凿无误,爱因斯坦的相对论将会受到挑战。根据爱因斯坦的相对论,没有任何物体或信息运动的速度可以超过真空中的光速(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

光在空气中的速度:3.0×10^8m/s

光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s

光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则,所以光速、超光速的问题不在物理学讨论范围之内。

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