光速是瞬間達到30萬千米嗎,還是需要一個加速的過程呢?

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光速是一個恆定的宇宙常數,大概是30萬千米每秒,不大也不小,亙古不變。光子沒有質量,所以只要一產生,速度就是30萬千米每秒,沒有加速過程。



很多人會疑問光子一產生速度就這麼大,能量從哪裡來的呢?其實,光子的能量並不大,可以說很小。因為光速沒有靜質量,所以只能夠靠高速的相對論效應獲得一點動質量,大概是hv/c2,幾乎小的可以忽略不計。這樣算下來,一個光子的能量只有hv,量級在10^-20J,小的可憐。1J的能量都可以產生約1萬億億個光子。



所以,很多物理化學反應都可以產生光子,比如電子躍遷、物質燃燒等等。這些過程中能量就是通過一份一份光子輻射出去的,光子的初始能量就來自於反應過程中釋放的能量。而這種純粹能量的釋放方式,並不需要時間。只要光子一被放出來,速度就是光速。



中微子和光子很像,曾經也被認為是靜質量為0的粒子,所以一直以來科學家們都懷疑中微子的速度也是光速。後來的中微子震盪實驗表明,中微子還是有一點點極小的質量,所以它的速度應該是略小於光速。不過,這種物理化學反應釋放出來的中微子,也是不需要加速過程的,一放出來速度就接近光速。


科學探秘頻道


瞬間這個詞是一個含義很模糊的詞,無法量化。其實光速就是每秒鐘30萬公里,你認為是瞬間也好不是瞬間也好它就是這樣的速度。

1秒鐘等於1000毫秒,如果瞬間可以定量,你說1毫秒是瞬間,還是100毫秒是瞬間,還是1秒鐘是瞬間?或許有人把1分鐘也說成是瞬間。但1毫秒光只能走300公里,1光年走9.46萬億公里,就是1光年距離遠的光線要走1年才會到達我們的視網膜,不是所謂"瞬間"到達。

光速不存在加速過程,它應該是恆定的,準確的說法就是光在真空中的速度為299792458m/s。這一秒的光速是一毫秒一毫秒疊加的,是一米一米走過來的。

愛因斯坦關於光速的定律認為,光速是這個世界上已知的最大速度。

凡有靜止質量的物體都無法達到光速,因此可以認為光子是沒有靜止質量的。

光速是恆定的,光速自己也不能超越光速。光速沒有疊加態,兩束相互靠近的光疊加的速度也不能超過光速。

你在高速飛行的太空飛船上射出的燈光,也還是光速,不會在30萬公里的速度上再加上飛船的速度。這個原理可以用洛倫磁轉換公式來計算(過去多次解釋過,在這裡不再贅述)。

由於光速有這樣一些特性,所有光速成為了人類的一個常數,從速度單位變成了距離單位,主要用於丈量太空天體的距離,故可以叫做“量天尺”。

在太陽系範圍內,距離單位一般不用光速,而是用天文單位(AU),一個AU等於太陽到地球的平均距離,約1.5億公里。

出了太陽系,天體稀疏相隔距離遙遠,就用光年為單位了。1光年約9.46萬億公里,到距離我們最近的恆星,半人馬座a星的比鄰星4.22光年。如果用公里表述就是約39.92萬億公里,用AU表示,就是266141.33AU。

宇宙現在的可視範圍達到930億光年直徑,恆星距離我們動輒幾千幾萬幾億光年,這樣用公里或AU表述就很不方便了。因此光年成為宇宙星際跨度最常用的距離單位。

其實,現在的“量地尺”也是以光速來衡量的。

過去,人類用於度量長度的單位“米”標準尺度,是用一個合金做成米原器,保存在巴黎國際計量局,這個刻度是嚴格規定在0攝氏度、1 atm(標準大氣壓)下的長度。但這個尺度由於材料變形和測量精度限制,最高只能達到0.1μm的精度,對於一些更精密的要求就很難測量了。

為了使這個尺度更精密,後來人們用光波波長為標準,規定“米的長度等於氪-86原子的2P10和5d1能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650763.73倍”。1983年10月第十七界國際計量大會終於用光速重新定義了“米”長度,即“米是1/299792458秒的時間間隔內光在真空中行程的長度”。由此光速成了天上地下唯一精確計量長度的單位。

這說明光速是循序漸進的行進的,是一毫米一毫米前進的,所謂瞬間30萬公里完全無法概括光速的行進過程。

光速是經過幾百年科學家們運用各種方法精密測量得到的。最早伽利略要人們在兩個山頭上用燈光認為測算,當然不是很精確。

後來人們用旋轉齒輪法、旋轉稜鏡法、微波諧振腔法、激光測速法等方法測量,使光速值越來越精密。

現代有了巨大的加速器,美國登月還在月球上設置了激光反射器,這些都成為精密測量光速和距離的重要工具,因此現在得到的光速已經是十分精準的了。

無數事實證明,光速的性質是恆定和無法超越的,正是由於光速的這種精確恆定的特性,才被科學界確定為精密測量我們認知世界的標尺。

時空通訊觀點,歡迎點評討論。


時空通訊


普通物體需要一個加速過程,才能從靜止的狀態(或者某一速度)變為以一定速度運動的狀態。然而,光子的行為卻完全不一樣,它們從產生的一瞬間就是以光速運動,不需要任何加速過程。

一系列實驗表明,包括光子在內的量子都具有波粒二象性。在某些時候,它們的行為會像粒子;而在其他時候,它們的行為又會像波。

從粒子的角度來看,光子比較特殊,因為它們不具有靜止質量。對於無靜止質量的物體,它們只能以光速運動,既不會出現低於光速的情況,也不會出現超光速的情況。也就是說,光子達到光速不存在加速過程,它們一產生就會達到光速。

從波的角度來看,光是電磁波,其傳播速度始終是光速。關於這一點,可以用聲波來作對比。人在說話時會發出聲波,其速度會瞬間達到音速,不需要有加速過程。本質上,聲波是以週期性擾動的形式穿過介質的能量流,所以任何運動都是純粹的振盪,能量會以波的速度傳播。電磁波是由振盪電場和振盪磁場交替變換所產生的,它們在創造出來時就是以光速運動。


火星一號


光速是我們宇宙的基本常數,其地位就像1+1=2一樣不可撼動,光速也是宇宙中的極限速度,任何有靜止質量的物體都不能達到光速,更不能超過光速。


愛因斯坦的相對論告訴我們,想把一個有質量的物體從低速加速到高速是需要能量的,而隨著速度的加快該物體的質量也會增加,這樣一來想把這個物體加速到更高的速度的話,就需要更多的能量才行。而一個物體在加速到光速的過程中質量會慢慢增加,最終就需要無限大的能量才能把這個物體加速到光速,無限大只是一個理想情況,現實世界中不可能有無限大的能量。


一般物質不能加速到光速就是因為他們的質量會隨著速度的增加而增加,不管是粒子加速器中微小的粒子,還是宇宙中的飛船,它們都是具有靜止質量的,不管這個靜止質量多小也都是存在的,所以它們沒辦法達到光速,只能無限接近光速。

光子能達到光速根本原因就是它沒有靜止質量,也就是說如果光子暫停,它的質量就是0,如此一光子就不受相對論“速度越快質量越大”的約束了,因為光子本身沒有質量,所以它從生成的一瞬間就達到了光速。

光子雖然沒有靜質量,但是有微弱的動質量,所以太陽光可以用來驅動宇宙飛船,理論上來說只要宇宙飛船的太陽帆夠大,那麼藉助光壓就能讓飛船的速度達到光速的20%


宇宙探索未解之迷


確實是瞬間達到每秒30萬公里的,即光子一產生就有了這樣的速度。

這是為什麼呢?我們知道在日常生活中,加速現象是非常普遍的,汽車啟動、甚至你端起一個杯子,速度由零變為非零,這個過程就是加速過程。

從牛頓第二定律我們知道加速度是由:外力以及物體質量決定的,這對於大部分物質的運動來講都是適用的(其實牛二定律的最初形式是力等於動量同時間的之比)。但對於光子來說,情況就變了,因為它似乎沒有質量。我們現在知道,光子是不具備靜止質量的,而靜止質量是什麼呢?

其實這個概念在相對論出來之前,是多餘的,也是不存在的。因為誰都想到,速度能改變質量。舉個例子,比如你在一架稱上測量物體質量,如果你們之間不存在相對運動,那麼測出來的就是靜止質量,反之,如果存在相對運動,那測出的就是動質量,也叫相對論質量。

由於光速恆定原理,我們和光子之間,永遠相差著30萬公里每秒的速度,因此光子的靜止質量永遠得不到,並且還不能用質速關係去算靜止質量。。。所以,光子只有相對論質量:hv/c^2

對於靜止質量為零的物質,它的速度就是光速,也就沒有什麼加速過程了。除了光子之外,還有強相互作用的膠子也是光速。

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賽先生科普


光的速度是否瞬間到達光速這個問題很有意思。這個需要回答:

1、光的本質。2、光是從哪裡來的。3、看的角度。

1、光是電磁波,這個波是電磁場振動產生並傳播的,光的振動有頻率,頻率不是無限的或是固定值,所以光的振動頻率產生必然有個過程

2、光從哪裡來?光通常是電子的能量激發的。當原子中電子在激發態軌道上返回到低能態軌道時電子在這個過程中激發出光。所以光的產生必然有個時間過程,光是在電子內部先積累達到一定(能量)頻率才突然激發出來的。

3、從電子內部看這個光的產生,光不是瞬間到達光速的。但在電子將光子發出後,光已經到達光速。

所以從光從電子出來的時間就是光到達光速的時間,光從電子出來要走一個波長,所以光要到達光速的時間是t=λ/c=1/ν,ν是光的頻率。可見光的頻率一般在10^14HZ,所以光達到光速的時間通常只要1/10^14秒。

結論,光到達光速的時間是1/ν,頻率越低需要時間越長,頻率越高時間越短。


維度開拓者


這世界只有2種速度,一個是光速,一個是經典理論下的物理速度,光速是沒有參照系的,就是2個相反方向的光,看對方並不是2倍光速。光速下時間都發生變化。在光速的人看來,時間是靜止的,也就是根本不需要時間就可以到任何地方,這是一個非常有意思的假設,原先的百億光年距離,其實如果是在光速飛船裡,並沒有消耗時間,唯一需要耗時的是加速和減速的過程。光年其實是光速外面的觀察者的感知和意識,時間這時已經不是一個共同的東西了。


光哥


我來回答這個問題吧:光速既不需要加速過程,也不是瞬間達到30萬千米/秒的。

“瞬間”一詞出於佛教,古代梵典《僧只律》說一晝夜等於三十須臾,一須叟等於二十羅預,一羅預等於二十彈指,一彈指等於二十瞬間,如此算來一瞬間等於0.36秒,因此瞬間也是個時間段,而光速是不需要任何加速時間的。

人們常說宇宙中最高的速度是光速,任何靜質量不為零的物質甚至連光速也達不到,只有靜質量為零的物質才能達到光速,光子就是因為靜質量為零才成為光速且永不變。也就是說不會是別的速度,當然更不會靜止。那麼問題來了,任何靜質量為零的東西都會是光速嗎?顯然不是這樣的。比如空間、純能量,它們都不是光速。那“光子”為什麼是光速呢?這隻能說明“光子”並不是什麼物質,它只是一種“時空因子”、一種“波”而已,“波”不是物質,只是一種“振盪”而已,所謂光的傳播只是能量在不同介質的“振盪”而已,就如同水波和聲波,它們都需要介質,它們在不同介質中傳播的速度都是特定的,並且這些速度都不需要加速過程。一句話,“波”的傳播速度都不需要加速過程,這跟波源和介質特性有關。所謂的“光速”只是介質時空自身的特性而已(不同的介質具有不同的“振盪”特性,在真空這種介質中光速最快。),而時空屬性是不需要時間的,因此光速不需要加速過程,連“瞬間”時間也不需要。

有人把光的反射解釋成粒子的反彈,因為它類似於實物粒子的反彈規律,因而認定光的粒子性。其實不然,實物粒子反彈的速度是在離開界面的過程中由零加速而成,是有一個加速過程的。但光的反射速度卻並沒有加速過程,其原因就是:光並不是什麼實物粒子,它只是一種時空因子觸發介質振盪的“波”,所謂的反射只不過是改變方向的介質時空振盪而已,仍然是介質時空屬性,它們都是“波”,而“波”的速度是不需要加速過程的。總之,光速是不需要加速過程的,一點都不需要,那怕是“瞬間”。


物原愛牛毛1


鐘錶時針的速度是每小時一刻度。你覺得他有加速過程嗎?換句話說,光速30萬是平均速度,那麼假設是從0開始加速的,那麼後段的速度必然超過30萬才能平均成30萬吧?那光速到底是多少?


記得互相關注哦


有沒有質疑過光速是否是30萬公里,音速是每秒380米。如果是事實,可以斷定,人類是高維度生命的寵物。是被圈養的。人類是被限至在的光速裡了。有限速和接近無限速的宇宙人類從來沒想過。螞蟻爬到大象上也無法感知三維。螞蟻怎麼能想像27維呢!


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