1895年,16岁的爱因斯坦思考了一个问题:如果一个人与光子以相同的速度并肩而行,那么这个人看光子的速度是0还是光速?
图片来源:Robin Pierre|Unsplash
10年之后,他终于有了答案,并在1905年发表了狭义相对论理论。
爱因斯坦的解释是,如果你的速度(v)能赶上光的速度(c),根据当时物理学的速度叠加公式,那么你相对于光的速度(u)应该是:
此时就会看到这道光是冻结的,而不再是麦克斯韦方程所描述的电磁波。但是,麦克斯韦方程和观测者的速度无关,无论观测者的速度如何,麦克斯韦方程预言真空中的光速都是常数。
于是在这种情况下,速度叠加公式和麦克斯韦方程产生了矛盾。哪一个才是正确的呢?
思考了差不多10年,爱因斯坦最终认为,麦克斯韦方程如此美,只能选择麦克斯韦方程。即与光子同速并飞时,看到的光子速度依然为光速。
该怎么理解这个明显的“悖论”呢?
其实,正是在假设光速不变的前提下,再加上相对性原理,爱因斯坦发现了狭义相对论理论。在这个理论里面,悖论自然得到了解决。
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10年之后,他终于有了答案,并在1905年发表了狭义相对论理论。
爱因斯坦的解释是,如果你的速度(v)能赶上光的速度(c),根据当时物理学的速度叠加公式,那么你相对于光的速度(u)应该是:
此时就会看到这道光是冻结的,而不再是麦克斯韦方程所描述的电磁波。但是,麦克斯韦方程和观测者的速度无关,无论观测者的速度如何,麦克斯韦方程预言真空中的光速都是常数。
于是在这种情况下,速度叠加公式和麦克斯韦方程产生了矛盾。哪一个才是正确的呢?
思考了差不多10年,爱因斯坦最终认为,麦克斯韦方程如此美,只能选择麦克斯韦方程。即与光子同速并飞时,看到的光子速度依然为光速。
该怎么理解这个明显的“悖论”呢?
其实,正是在假设光速不变的前提下,再加上相对性原理,爱因斯坦发现了狭义相对论理论。在这个理论里面,悖论自然得到了解决。