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光速为什么是恒定的(光速是绝对的)

为什么光速是将近每秒30万公里,而不是其他数值?

在人类建立的体系下,光在真空中的传播速度将近每秒30万公里。至于为什么光速是这个数值,而不是诸如每秒35万公里或者每秒15万公里,其原因与我们所生活的宇宙属性有关。

根据麦克斯韦的电磁场方程组可以推导出如下的真空光速(c)公式:

为什么光速是将近每秒30万公里,而不是其他数值?

上式中,ε0表示真空介电常数(或称真空电容率),μ0表示真空磁导率。

无论是真空介电常数,还是真空磁导率,它们都是恒定的常数,都与真空的属性有关,它们决定了真空中的光速大小。在我们的宇宙中,真空的属性使得真空光速约为30万公里/秒,而不是其他数值,也不是无限快。

由于不同介质中的介电常数和磁导率是不一样的,所以光在不同介质中的传播速度是不同的。在真空中,光的传播速度最快,目前已被定义为精确的数值:299792458米/秒。

从上述光速公式中还可以看到,真空光速的大小不会随着参照系的变化而发生改变。无论观测者所处参照系具有怎样的运动方式,他所测出的光速都是保持恒定的,这是光速不变原理的理论依据。光速绝对不变,时空随着参照系发生相对变化,爱因斯坦的狭义相对论改变了我们对宇宙的认识。

为什么光速是将近每秒30万公里,而不是其他数值?

宇宙中的常数都有各自的数值,这是我们宇宙的属性,宇宙正是基于这些常数而存在的。如果宇宙常数不是这样,我们现在所知的宇宙可能就不会存在。但在理论上,或许会有平行宇宙存在,它们的各种常数与我们的宇宙不一样,甚至物理学定律也是不同的。

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