為什麼引力波和光速都是299792458...m

在狹義相對論的基本公式中,都有洛倫茲因子。

比如時間質速關係公式 m=m0/(1-v²/c²)½。

1/(1-v²/c²)½就是洛倫茲因子

m0為物質的靜止質量,可以看到靜止質量不為0的物質(m0≠0)其速度v越接近光速c,其洛倫茲因子得出的數值越大,所以運動質量的增大就要求其維持加速運動所需的能量越大。

如果有靜止質量的物質速度無限接近光速,那麼其質量就無限大,那麼用盡全宇宙的能量也不能維持其加速運動。

為什麼引力波和光速都是299792458...m/s,是巧合還是必然?

所以有靜止質量的物質不能維持光速運動

而光子沒有靜止質量,所以質速關係已經不適應於光子的運動質量的計算了。

這時候就用核外電子輻射出光子的能量E=hν,再結合質能方程E=mc²,就可以推導出光子的運動質量m=hv/c²(h為普朗克常數,v為光子頻率,c為光速)

根據狹義相對論,我們明顯可以得出:沒有靜止質量的粒子必須以光速運動才能存在,否則就不存在。

雖然我們還沒有找到引力的傳播子—引力子,但是理論已經計算出引力子沒有靜止質量。所以引力子必須以光速運動。

這也是引力波必須以光速運動的最淺顯的理解。


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