Чому швидкість світла 299,792,458 метрів / сек?


10

Гаразд, я займаюся фізикою (4-й курс) і ніколи не розумів цього фундаментального (свого роду) питання. Можливо, я цього недостатньо вивчив.

Наприклад, чому потрібно 8min20sec, щоб світло від сонця дійшло до нас? Я знаю відповідь на це запитання за «поверхневою» шкалою. Сонце знаходиться на відстані 1AU, c = 3E8 м / с, і d = v / t, щоб отримати приблизно 8 хв 20 сек.

моє питання знаходиться на більш глибокому рівні.

Скажи, що ти можеш "покататись на фотоні" Я ЗНАЮ, ЦЕ НЕМОЖЛИВО, але просто скажу, що ти міг. Або краще питання: що відчуває фотон? Фотон, наскільки я розумію, залишив би Сонце і (якщо він знаходиться на правильній траєкторії) миттєво потрапив на Землю. Фотон, що залишає Альфа Центавра, побачив би Всесвіт відразу, у нескінченно малій одиниці часу (якщо він спрямований у космос).

Якщо фотон бачить все все одразу, чому ми сприймаємо його як швидкість? Я впевнений, що це має щось спільне з орієнтирами, особливими відносно, перетворення Лоренца? але просто здається дивним. чому швидкість світла для нас кінцева ... якби вона була нескінченною, це було б проблематично?


7
Починаючи з 1983 року, вимірювач визначається як відстань, пройдена світлом у вакуумі, за 1 / 299,792,458 секунди, так що це число є точним за визначенням. Звичайно, це не відповідає на ваше запитання, але цікаво. en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
Кіт Томпсон

1
Якщо ви ще не читали QED Feynmann, я б дуже рекомендував його для більш глибокого вивчення цього питання.
adrianmcmenamin


Теоретизовано, що інші багато вірші можуть мати різні константи, ніж ті, які ми маємо у цьому Всесвіті. Наприклад, константа сили тяжіння може бути різною, швидкість світла може бути різною і т. Д. Ці всесвіти виглядали б зовсім іншими, ніж наш Всесвіт.
Скотті

Швидкість світла становить 299792458 метрів в секунду, оскільки Всесвіт працює так, як це робиться, а також: швидкість світла була визначена значно після того, як лічильник був. Отже, щоб зберегти початковий вимірювальний вимірювальний прилад, СІ вирішив, що швидкість світла повинна бути 299792458 м / с лише у старих, щоб зберегти старий вимірювач, який раніше визначався рівним десятимільйонній відстані від екватора до полюс вимірювався на меридіані, який проходив через Францію Париж
Сухрід Мулай

Відповіді:


10

Кінцева швидкість світла є однією з основ нашого Всесвіту.

Якби це було нескінченно, це мало б велике значення в причинності.

cμ 0 c= 1ε0μ0c=1ε0μ0


Гаразд, але чому 300 000 км / сек? Я знаю, що км і сек - людські винаходи - але якими б не були ваші одиниці виміру - чому ця швидкість? що такого особливого в цьому числі? а що з іншою частиною мого запитання: якщо фотон переживає все одночасно - як може бути, що він залишає сонце і потрапляє в землю за t = 0, але нам t = 8min20sec?
sci-guy,

3
Ця швидкість (297000 км / с) виходить із формули, яку я розмістив вище: 1 над квадратним коренем ε0μ0. Про фотон переживає все одразу, це пов'язано з релятивістським розширенням часу. Для фотона час нескінченно розширений, тому один момент триває нескінченно довго.
Запросіть

ой .. це речі. інтелектуальне задоволення. Дякую! Мені дуже подобається ця відповідь.
науковий хлопець

7
Ця відповідь є лише витонченою версією "це тому, що є"
adrianmcmenamin

У мене те саме питання. Чому кінцевий ні. Я вивчав трансформацію релятивістської кінематики і зрозумів, що легкі частинки не відчували б подорожі, якби вони живуть. Значення 299792458 походить від проникності та проникності, це нормально. Це причина, що швидкість обмежена. Але навіщо кінцевим, щоб знати, що я думаю, що потрібно більше просування.
Хаві

4

Чому швидкість світла 299,792,458 м / с, а не (наприклад) 3,1 або 4,3 x 10 ^ 44 м / с?

Відповідь полягає в тому, що всі ці числа є наслідками довільних виборів одиниць вимірювання. Насправді в цифрі 299,792,458 немає нічого особливого , настільки, що можна правильно написати, що швидкість світла така:

  • 1079252848,8 [км / год]
  • 0,3 [шт. / Рік]
  • 1 [світловий рік / рік]

Настільки, що у фізиці частинок звичайно використовувати швидкість світла як одиницю міри швидкості, щоб вона була фактично дорівнює одиниці. Ви б написали, що швидкість світла дорівнює 1 [с], і що швидкість цієї частинки становила 0,99998 [с], тоді як я, як правило, добираюся до роботи зі швидкістю 1. х 10 ^ {- 8} [с].


3
У так званих "природних одиницях" швидкість світла дорівнює 1 (безрозмірна)
запросіть

3
astabada, я думаю, ти пропустив рівень запитання, яке я задавав. Я запитав, якою одиницею вимірювання ви користуєтесь, чому саме така швидкість. Наприклад, якщо лічильник і секунди залишилися однаковими, чому це 3E8 м / с, а не 6E8m / s, запросив добре відповісти на питання. Хоча, звичайно, можна продовжувати запитувати, чому електрична та магнітна проникність такі, якими вони є ... і ще глибше питання: чому це якась постійна величина?!?! Чи існує "природна" оптимізація у Всесвіті? або ці значення пов'язані з найменшою витраченою енергією?
sci-guy

@Envite Я хотів бути зрозумілим, тому я вказав 1 [c] . Я погоджуюсь, що якщо c = 1 вираз є зайвим, точніше, як написання "8 x 1", а не просто "8" ...
astabada

1
@AndrewH так, є причина, за якою всі ці універсальні константи мають значення, яке вони мають. Його називають Антропічним Принципом: Якщо б вони мали якесь інше значення, ми не будемо тут їх дотримуватися.
Запросіть

1
@astabada Здається, у вас є дійсне питання. Будь ласка, задайте це як запитання на сайті. Обговорювати це через коментарі безглуздо.
Запросіть
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.