图图神秘现象

光的探索科学,光的探究

大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于光的探索科学问题,于是小编就整理了1个相关介绍光的探索科学的解答,让我们一起看看吧。

  1. 科学家为什么特别热衷研究光的速度,光速给科学发展及人类进步能带来什么实际意义?

科学家为什么特别热衷研究光的速度光速给科学发展人类进步能带来什么实际意义?

对任何未知领域的探索是人类与生俱来的,求知欲带领着人类文明不断前进。光实在太快了,一度曾认为光传播是不需要时间的,自从爱因斯坦的相对论提出在所有参考系内光速都不变以来,实在是太奇怪了,人类热衷于探索光的速度也是情理之中。

光速的探索及最终结果给科学及人类的进步带来的意义实在是太大了!举几个例子:

光的探索科学,光的探究
图片来源网络,侵删)

1、光即电磁波,其真空中恒定速度为30万公里/秒,这个结果导致我们观测宇宙深空,就是在观测宇宙的过去,从而为研究宇宙的起源提供了很好的手段,试想,如果光速是无限的,那么看到的遥远星系就是现在时刻存在的样子,我们就无法知道宇宙的过去是怎么样的。

2、光速的不可超越让科学家推论了黑洞的存在,以及黑洞的生成条件。

3、光速的不可超越导致了宇宙中存在若干极限,如,普朗克温度、普朗克时间、普朗克尺度等

光的探索科学,光的探究
(图片来源网络,侵删)

总之,光速值及其不变性是现代整个物理理论的基础,***如被推翻,难以想象,整个现代物理学将崩塌不复存在。

兴趣朋友继续留言光速对科学发展的意义

光的速度跟人的速度、汽车的速度、火箭的速度、星球的速度等等有个本质性的区别:无论在什么参照系里看,光的速度都是一样的。其他任何东西的速度,都不是这样,都会随着参照系不同而变化。

光的探索科学,光的探究
(图片来源网络,侵删)

最初,人们并不知道这一点。实际上,光的速度是有限大而不是无限快,这一点都不是显而易见的。1676年,丹麦天文学家罗默注意到,木星卫星不是以等时间间隔从木星背后出来,我们离木星越远,则木星的月食出现得越晚。他推论出这是因为光速有限,我们离木星更远时,光从木星卫星要花更长的时间到达我们。罗默由此算出了光速,虽然有点偏低,但数量级是正确的(每秒几十万公里)。

在牛顿力学中,不同参照系之间速度的变化是“伽利略变换”,即代数叠加。比如说你在汽车里跑步,汽车相对于地面以50米每秒的速度运动,你相对于汽车以5米每秒的速度运动,两个速度同向,那么你相对于地面的速度就是55米每秒。人们自然会预料,光速也服从同样的叠加规律,在不同的参照系中取不同的值。

1887年,真的有人做了这样的实验,测量光速在不同参照系中的值。具体地说,他们测的是地球的不同方向上(例如经线和纬线的方向)光速的差值。这个实验叫做迈克尔孙-莫雷实验。他们原本以为能够测出这个差值,没想到结果却是:完全没有差值!结论只能是:光速在任何方向上、任何参照系里,都是相同的!

迈克尔孙-莫雷实验

这个实验震惊了世界,后来成了狭义相对论的实验基础之一。在狭义相对论中,人们的思维方式反过来了,不再把伽利略变换作为基本原理(它已经被证明是错的了),而是把光速不变作为基本原理。

从狭义相对论,人们得到了许多惊人的结果,例如质能关系E = mc^2,这就是武器、核电站的理论基础。这是不是你想问的“实际意义”呢?

让我们仔细考量相对论与量子理论的公设,相对论:光速是恒定的。量子理论:光是一份一份不连续传播的。我们会发现,两种理论的公设都是对光的不同描述。仿佛是站在两个不同的角度来看待同一种现象。相对论是站在宏观的角度,量子理论是站在微观的角度,两个理论都是正确的,只是看待同一个问题的角度不同而已。那么,问题的症结就在于“光”到底是什么?

为什么搞明白光的本质如此重要?因为光不仅是链接相对论与量子理论的关键因素,而且事实证明,“光”是超越我们这个四维时空的存在,光很可能来源于高维世界!

为什么这么说呢?引力波的证实,表明我们这个四维时空发生了波动。按道理说,我们是不可能感知到或测到这种波动的,因为既然是时空的波动,我们这个世界的所有一切都会随着一起波动,那么就没有一把“尺子”可以丈量这种波动。事实上,这种波动的确被检测到了,而这把“尺子”就是光速。科学家就是利用光速没有随着时空波动而波动的原理才能检测到我们自身时空世界的波动。很明显,光不是我们这个四维时空世界的产物,也不可能来源于更低的维度,只可能来源于更高的维度。

这就证明,高维世界的确存在,而解开“光”的本质,就是通往高维世界的钥匙。

到此,以上就是小编对于光的探索科学的问题就介绍到这了,希望介绍关于光的探索科学的1点解答对大家有用。

[免责声明]本文来源于网络,不代表本站立场,如转载内容涉及版权等问题,请联系邮箱:83115484@qq.com,我们会予以删除相关文章,保证您的权利。 转载请注明出处:http://www.lcytiu.com/post/30066.html

分享:
扫描分享到社交APP