没有人测量过光真正的速度【官方双语】【Veritasium真理元素】

作者: Veritasium真理元素分类: 科学科普 发布时间: 2020-11-10 18:00:54 浏览:54035 次

没有人测量过光真正的速度【官方双语】【Veritasium真理元素】

KDA_Seraphine:
虽然估计会有很多人觉得谈论这类问题毫无意义,但它实实在在给予了我们很多启发,例如在狭义相对论中多次提到的“同时”概念,只有时间空间共同表征的“间隔”才能才能真正定义两个事件的先后顺序,而不是经典物理学中或是我们平时所认为的“同时”。这也让我想起对宇宙整体更高维形态描述的理论,或许我们看见这个宇宙中的每一个天体都是实实在在与我们同时的,这种感觉真的十分奇妙引人入胜

【回复】思考了一个晚上,从数学上的确能证明,如果光速存在各向异性且这个性质与参考系运动速度无关,那么狭义相对论的结论仍然成立,只不过只能通过测量单向光速来验证我这个猜想的正确性,然而通过视频又能看得出来,目前人类还没有办法测量单向光速[笑哭]
【回复】回复 @无序Discord :你要知道的是,无论多慢的相对速度,都会有相对论效应,地球和火星相对速度不为零,那么在以地球为参考系情况下,火星发回信息仍然是30分钟,多出的万分之一秒只是因为你选择了其他参考系,而在地球上,这万分之一秒会被相对论效应抵消
【回复】我觉得且不说单向速度的具体值,验证单向速度是否有差异个人想到了一个方法。抛砖引玉,欢迎指教。 首先为了同时,我们只能用一个时钟,这是没有办法的事,所以我们只能测量光的反射时间。 第二引力波有两个性质,一是以光速传播,意味着它足够快使得它可以让数值取得精确;二,引力波能让两点间的距离发生波动。 根据这两个点,可以设置一个装置,同时向两个相反方向发射光并测量返回时间。另外还需要一个引力波发生器处于其中一个方向的延长线上,这样如果引力波的频率如果恰好能够令射向在引力波源的光在折返时间中前一半两点距离增大,后一半两点距离减少,而向远离引力波源方向的光在折返时间中前一半两点距离减少,后一半两点距离增大。那么这个装置就完成了。 装置的测量结果,如果光速的单向速度没有区别,那么两束光会在同一个时间回到原点。如果单向速度有差别,那么它们回到原点的时间不同。 以上就是我个人想法,如有错误,欢迎指正。
-kino-:
逻辑上,只有一把尺子的系统里,该尺子不能证明自身的长度。需要更深层次的物理事实才能打破自洽性。

【回复】辩证唯物主义认为空间无穷无尽 时间无始无终(《自然辩证法》)。在叙述有限和无限的关系时认为 有限需要无限以证明自身有限 无限同时需要有限来体现自身无限(《哲学小辞典》),说的和你的理解是类似的
【回复】我感觉本质上也可以根据信息论来解释,但我信息论学的不太好,解释不出来[笑哭][笑哭]
QINTK:
总结:人们只测过来回的平均光速,而没有且目前也无法测量单程的光速

【回复】其实很有意思,光速原来是用基本单位来定义的,现在整个反过来基本单位米使用光速定义的,这不是很有意思吗
【回复】回复 @minitrue_outlaw :不,你弄混了“测量”与“定义”。“速度”这个物理量是由长度与时间定义的。而单位只是表示物理量大小的一种标准,不管用不用单位、用什么单位,都不影响客观存在的物理量本身。
【回复】回复 @大圣希贤 :我用词不太对,但我表达的意思是,光速一直就在那里,但是当初,米的基本长度是用国际“米”原件,一共有几十个,你当然也可用英尺等等来标注速度,这都没关系,但是,米这个单位确实一开始跟光速没关系,现在确有了关系,这一点想想确实很有趣
小Bo在飞翔:
这个视频有火的潜质,只要大家都在评论区弹幕区吵起来,热度就上来了[热词系列_知识增加][热词系列_知识增加]

【回复】已经沉了[热词系列_泪目]
【回复】“共3条回复,点击查看”
園田賢:
前两天看了youtube,真理元素七百多万粉丝,比3b1b,numberphile都多一倍多

【回复】定位不一样,我个人是靠三蓝一棕学高数的,但真理元素我仅仅用来科普吧
【回复】这个概念偏多,另外两个比较硬核,硬核自然人少
【回复】受众不一样,粉丝数没啥可比性
about童年:
我们在一个系统内测量,怎么可能得出这个系统本身

【回复】一个集合包含它自己,这种东西其实好弄得很,比如“拥有五个元素以上的集合”,宇宙的奥秘不要用人类的常理去揣测
【回复】回复 @乱码1asf3awegaga3s :要是涉及自指的集合真像你说的一样简单就好哩,然而最简单的P={x/x不属于P}就不符合集合这个定义需要的公理,数据是不能看作集合的类型的大的范畴比你想象的可能还要常见
溯空そら:
可能7:51处的this is hardcore 翻译成网络用语“硬核”(难以理解或有一定门槛理解的东西)会好点的(其实本来也是这个意思[笑哭])

【回复】对,“硬核”这个词其实本来就是从hardcore直译来的
【回复】无所谓了...经常上p站的都能很好的理解这词的意思,翻译的不对也没事[doge]
【回复】回复 @Airita枫 :不好意思,打错了,是b站[doge]
小Bo在飞翔:
我一直觉得在宇宙尺度上讨论“同时”是没有意义的。即使不谈本视频的内容,狭义相对论本身就会让“同时”这个概念变得无力。 所以我在微博上看到“我们现在看向100光年外的星星时,看到的是它100年前的样子”这种话,就会觉得很不科学,忍不住想反驳他们[囧][囧]

【回复】同时是相对的,间隔是绝对的
【回复】回复 @小Bo在飞翔 :科学进步以后,超距的同时性会慢慢出现的,目前大家还在地球种田嘛,认知有限很正常
【回复】“光锥之外无意义”么?
萨卡兹术师说的道理:
我觉得其实问题是,“人们是否真的能测出来回不同的光速”。 事实上:能。在介质中的光速就可以和介质的流速相关。这个通过一系列干涉实验证明过。 否则,这个问题就是伪命题,它不能被证伪,又和当前理论假设矛盾。

【回复】没有介质的事。真空中又没有介质。来回光速是否相同是时空本身的属性。你仔细品品
【回复】回复 @幽境的荼蘼 :介质流动的速度需要时间和长度定义,定义和真空光速有关,请问你要如何排除这个影响呢?
【回复】你的质疑可以用15:36开始的内容回答
奶油小少爷:
我在想如果你对着一块距离你很远的镜子在摆手。镜子里的像和你自己的运动是同步的吗?

【回复】回复 @MrJackbright :人能感受到估计要滞后1/24秒,那镜子得放一万公里远[doge]
【回复】不是,因为你看到的是往返的光,速度遵从c
【回复】回复 @想会武功的小狼狗 :因为光有传播速度,假如镜子在我正前面距离我两光秒的距离,我以一米一秒向右移动,光从我这到镜子那再回来,用时两秒我已经移动了两米了。那么镜子和我就不是同步的。也就是所谓的延迟
小行星1134:
有很多东西就如同光速这样,科学最根本的根基依然是经验论,那些所谓的公理是没法证明的,就像谁也不知道世界会不会在某一刻突然停止,人类总是相信着以往的经验然后活下去,毕竟如果连这些东西都去猜疑的话,就一步都迈不出去。至少迈出了一步也比一步都迈不出去要好得多。至此,怀疑论便被实用主义所化解了

【回复】回复 @绿豆喵Eric :啊哈,才看到你的回复,确实如此,但是最根本的物理定律啊,时间会不会继续啊这种最基本的事实人类还是没法去检查怀疑的,毕竟也没有这个能力,但是上层建筑检查稳固是非常重要的,我记得以前有个医学教授在心脏支架还是什么的论文造假,大量基于他的论文的论文啊课题啊全部毁于一旦,损失了大量经费。所以我们很在意要保证每一步都是稳固的
【回复】但是这样迈出来的步子是踩不实的,科学的发展需要间歇性地回过头去把每一次不够踏实的前进修正
让刀飞一会儿:
对于A点来只有AB点的来回光速才是有“意义”的,因为只有当“信息”传回A点,这一“事件”才能对A点的“现实”产生影响。相对论说的光速实际是信息传播的最大速度,不是质点相对运动速度,宇宙膨胀中天体相对运动的速度可以大于光速。

明梦欲见:
会不会有一个方向光速是负向传播的,你会接受到未来的信息

【回复】可以啊……但是这个时候传过去的时间就比c/2还要低,结果是一样的,未来和现在与过去无法分辨,那么未来过去现在就没有实质的区别,当然可以说是未来来的呢。
【回复】应该不会 那么如果光跑一个来回的话相当于没跑到就传回结果了。有逻辑的相背
Forest待会吃什么:
如果光速没有各向同性,那宇宙3k背景辐射就不会有各向同性了吧,这不是瞬间得证了吗。。。

【回复】根据视频说的,“万一”宇宙中有什么其他我们不知道的机制导致光速不具备各向同性但其他现象依旧具备呢?
【回复】回复 @Forest待会吃什么 :不是,我是说因为任何信息传递的方式都有光速的参与,所以才会抵消
【回复】我觉得因为最后侦测的信号还是要被仪器或者其他什么的汇聚到一起,就可能在这个汇聚的过程中抵消?
星火-㐃ET:
以前一直不理解为什么光速是恒定的,现在知道了,双相光速总体恒定,这就好理解了

【回复】光速恒定不是从麦克斯韦方程组推导来的吗,只与两个常数有关
WostManted:
萌新有一个假想,大家讨论讨论:我记得物理里面有一个量子概念大概意思是一对量子的自旋状态永远是同步的不论这两个量子的距离。如果我们设计如下机制可以利用这个性质:1.在改变一个a量子的状态的同时朝一个方向发射一束光。2.在光的路途上放置一个接收机并且放置另外一个a'量子,当接收机获取到光的时候,立即改变a'子的状态。因为两者的超距同步作用,两个量子之间的距离除以a量子两次改变状态的时间就是单向光速[tv_疑问]

【回复】你这是对量子纠缠有些误解。量子纠缠是在一个盒子里有一个黑球一个白球,A拿了其中一个球但不知道是什么颜色的,这时候B拿了另一个球也不知道颜色。然后无论AB相聚多远,在A知道自己球的颜色的同时也能知道B的球的颜色。这两个球就是一对纠缠的量子。而不是A把自己的球砸了,B手上的球也突然碎了。
【回复】回复 @烬灭刃斩龙 :还是不太一样。盒子里的黑白球的颜色本身是确定的,但两个相互纠缠的粒子的量子态不是。更准确的比喻是,A看到他盒子里的球时,球会随机显示成黑色或者白色的其中一种,但A知道此后B盒子里的球就一定会在观察中显示为相反的颜色
【回复】回复 @火星来的老鬼 :量子纠缠作用本身不传递信息。。也无法同步时间,利用量子纠缠通信的技术也无法超光速传递信息
FreeFallman:
虽然不能用来证明来回光速是否相等,但是很好奇如果: (时点1)A-->发射光到-->B(时点2) (时点3)A<-----反射<-----B(时点2) 通过时点1和时点3所记录的光经过往返以后的红移程度,应该能推算出B2时点理论上的红移程度,与B2时点实际测量记录的红衣程度是否会不一致呢?

【回复】本质上都是测量发出速度 也就是单向速度
Pathyphus:
如果有两个人,在同一点,各拿着一个已经在同一点上校准的好的表,然后以完全相同的速度朝着两个方向走去,在表指到同一个瞬间,比如第一百秒时停下,然后我们测量两个人走过的距离,就能观察出不同方向上相同速度的运动带来的时间膨胀到底是否一样。

【回复】这就涉及到怎么保证速度一样的问题了,毕竟速度的定义也依赖于时间和距离,而二者又都取决于光速。
【回复】你看完视频了吗[热词系列_知识增加]
【回复】回复 @大神イ郎 :谢谢夸奖(
o老缺噗噗o:
现实时空就是基于光速运作联系的,它的过程是无法测量的,你无法用尺子来测量它本身准不准。

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