物理书上光速是多少,物理中光速是多少?

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-28 22:15:43

许多物理学家给光速赋值为1。严格来讲,这在物理学论文中很常见。物理学家们可以这样做,虽然不能再用英尺、米或弗隆作长度单位。这样做的主要好处是,它可以使方程在论文中更容易阅读。

在现代惯例中,我们用光速和秒来定义米,而不是反过来。你提到的数字是为了确保米的新定义与旧定义完全兼容,而旧定义取决于标准条的长度。

宇宙并不要求光速达到299,792,458米/秒。是人类选择了这个数值。我们也可以选择1米/秒,但是那样的话,我们就必须彻底改变米的定义。

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事实证明,这个问题既深刻又老套。这在某种程度上与这个问题有关:如果光速与现在不同,那么宇宙和物理定律会有什么不同?

第一个答案(许多人已经回答过了)是,数字299792458的确切值是完全任意的,因为它是由米和秒的最初定义的结果。大自然不会把老鼠屁股定义为人类用来衡量东西的单位。

正如其他人指出的,光以每年1光年的速度传播。没什么大不了,当然是这样算的,对吧?原来有一些概念单位被称为普朗克单位[1],它们的定义是将c(以及普朗克常数和牛顿引力常数)设为1。因此,不管人类喜欢使用什么单位,这些普朗克单位实际上没有什么起源(Zog星球上的外星人也可以定义它们),光总是以每普朗克时间1普朗克长度的速度传播。

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只有当我们回答米的长度为什么是米,秒的时间量为什么为秒时,我们才能回答这个特定的问题。

现在,不出意外,米应该是人类的长度单位,秒应该是人类的时间单位。人类大约用1秒思考出一个想法(我们不能每秒思考出一千个想法,也不用一千秒思考出一个想法)或者心跳一次。所以秒是天的一部分,是人类在自身可感知的大致范围内选择的时间单位。

现在,每米大约有10的35次方个普朗克长度(或一个人的长度或宽度),每秒大约有10的43次方个普朗克时间(或一个人思考的时间)。当然,这个比率是10的8次方,大约是299792458。

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所以,如果我们能回答“为什么像人类这样的生物的长度有10的35次方普朗克长度”,以及“为什么像人类这样的生物思考一个想法需要10的43次方普朗克时间”这两个问题,我们就能回答为什么电磁相互作用的传播速度大约是人类思维时间的10的8次方倍。要知道,43减去35 等于 8。

现在在原子尺度(波尔半径)中,大约有10的25次方普朗克长度。为什么?这对物理学家来说是个有意义的问题。一个典型的生物细胞大约有10的5次方个原子。“为什么呢?”这应该由微生物学家来回答。最后,大约有10的5次方个生物细胞分布在像我们这样的生物身上。“为什么呢?”这应该由生物学家来回答。现在如果你回答了这三个问题,你就能回答为什么一米中有大约10的35次方普朗克长度。

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