微信扫一扫,进入H5页面继续操作

勉图讲座 | 光速究竟有多慢?牛顿可能真的坐不住

2026-07-09 22:59:19 775
    光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。




牛顿的力学世界

  在地球上,任何生物都无法摆脱重力,重力来源于地球的万有引力。

牛顿力学三大定律
  1. 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
  2. 物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
  3. 两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
然而,牛顿的成就不只是力学定律,他还开辟了另一个物理领域—光学。

牛顿的光学世界



世界上第一条人造彩虹,是牛顿做出来的,他也是第一个分析光的物理学家。
然而,牛顿受制于时代,他对于光的研究并没有很深入,并且他当时认为光是一颗一颗的粒子组成的。
虽然牛顿对光的研究比较浅显,但是成就也是非常高的,他用三棱镜得到了七色光,揭示了光的颜色是混合出来的。
三棱镜原理
神奇的光

光不会受到地球引力的影响,它可以从地球身边擦肩而过,不留下一片任何痕迹。

当时他认为,光是各种颜色的微粒构成的,也就是说光是一种粒子。




      但是,和牛顿一个时代的胡克认为,光是一种波。     

      于是二者展开了激烈的争论,双方的支持者也是各种“开战”。

然而,光的神奇之处开始被科学家们发现,这个光子,竟然是没有质量的。
牛顿管不了光是因为他的物理理论是建立在宏观条件下的,但是爱因斯坦可以管光,他甚至“驯服”光。
爱因斯坦大胆假设:光和原子电子一样也具有粒子性,光就是以光速C运动着的粒子流,他把这种粒子叫光量子。

     爱因斯坦以光为参照,诠释了时间和空间,颠覆了牛顿的力学世界。

牛顿带我们看到了宏观世界的物体运动,爱因斯坦带我们看到了高速运动下的物体运动。
光在真空的环境中传播的速度是每秒钟30万公里,这样的速度是目前科学家最想要达到的速度。
在科学家的眼中,光速实在是太慢了,等看完你也可以说说,你觉得光速快还是不快?

      每秒钟30万公里的速度在太阳系内稍微还是可以横行霸道的,比方说以我们地球的周长来计算的话,光速一秒钟就可以在地球上跑七圈,但是如果以光速朝着月球发射的话,大约也只需要1到2秒钟就可以了,因为地月之间的距离也不过38.4万公里,这些确实显示着光速还挺快的,可是在宇宙中,这是远远不够的!
太阳系内有八大行星,每颗行星距离我们地球的距离大约都在1亿公里以上了,那如果飞行器想去火星,又或者冥王星等星球上的话,可能就需要五分钟以上的时间了,而我们太阳系的直径大约在两光年左右,这样再算一算,飞出太阳系需要几年的时间了,更不要说飞出银河系,以及在宇宙中肆意的翱翔了,这么一计算的话,光速实在是太慢了,你们说呢?



来源:西安市长安区图书馆