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光速在真空中不变吗

许多网友对光速不变定律感到困惑,甚至对此产生质疑:宇宙中的最高速度真的是光速吗?

光速不变,指的是无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度始终保持为一个常数,即每秒299,792.458公里。这意味着,即使两束光背向发射,它们的相对速度仍然维持在这个常数,这与我们日常的认识大相径庭,对吗?

我们都知道光属于电磁波(虽然它具有波粒二重性),因此光必然遵循麦克斯韦方程组。根据这套方程组,我们可以推导出光速的公式c=sqrt(1/μ0ε0),其中μ0和ε0分别是真空介电常数和磁导率,都是常数。这一推导结果适用于任何参考系。

虽然麦克斯韦方程组本身并未明确说明光速不变,但由于其不依赖于特定的参考系,我们可以推断在任何惯性系中,麦克斯韦方程组都有效。也就是说,真空中的光速是一个基本的宇宙常数,而麦克斯韦方程组已经隐含了这一点。

尽管麦克斯韦方程组被誉为最美的公式,且无可置疑,但仅仅依靠理论推导,仍有些人难以接受。那么,光速不变这一理论是如何在实践中得到证明的呢?

以下是最著名的四个证明光速不变的实践证据:


光速在真空中不变吗

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