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科学家: 天才爱因斯坦的某项原理错了, 国际长度单位“米”可能要被重新修正

 心梦2016 2017-09-24

引言:19世纪末由于牛顿力学和麦克斯韦电磁理论趋于完善,一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”,但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时,发现一系列尖锐矛盾,对经典时空观产生疑问。然而爱因斯坦对这些问题,提出物理学中新的时空观,建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律,由此创立相对论。

伟大的物理学家爱因斯坦的发现可以说是改变了现代人的生活,因此被后人称为天才,但大千世界,一切事物都是发展变化的,人类对事物的认知也在进步,难道过去的某项研究理论对后人来说就是真理了么?

爱因斯坦和其他物理学家

爱因斯坦狭义相对论提出两条基本原理:(1)光速不变原理:即在任何惯性系中,真空中光速c都相同,为299792458m/s,与光源及观察者的运动状况无关。(2)狭义相对性原理:是指物理学的基本定律乃至自然规律,对所有惯性参考系来说都相同。

其中原理(1)光速不变原理被美国物理学家詹姆斯·富兰森最近在美国权威学刊《新物理学》发表的一篇文章中质疑,称这个原理错了,其实光速在真空中传播的速度或许比以往认识的要慢一些。

美国物理学家

这个说法源于对超新星SN1987爆炸(超新星爆炸是一种天文现象,在1987年,天文学家在名为大麦哲伦云矮星系附近发现超新星爆炸,在其爆炸之后没有留下任何痕迹。SN1987A是一颗在最近300年里记录到的最接近我们的超新星,简单说超新星就是快要死亡的大质量恒星)的研究。

超星爆炸

这次爆炸是人类可观测到的最明亮的超新星爆炸。物理学家从地球上探测到了来自该次爆炸产生的光子和中微子。由于中微子和光子在真空中的传播速度相同,因此理论上它们应该同时抵达地球,但实际情况却是光子比中微子晚了4.7个小时才到达。

物理学家针对这个现象表示现在的光速速值有100米/秒 的不确定度,依据这个定义的光速数值又规定了基本物理量长度米的定义,如果事实光速要比理论慢的话,米的定义就需要重新修正,因为它会对一些精密测量产生影响。

测量仪器

但巨人的研究成果我们也不能否定,至少在当时是成立的。相对论的一个非常重要的结果是质量与能量之间的关系。爱因斯坦假设,光速对每个人来说应该显得是相同的,这意味着没有什么能移动的比光更快。

爱因斯坦的著名质能方程E=mc2 虽然总结了质量和能量的这种等效,但事实上随着能量被用于使一颗粒子或者一艘宇宙飞船加速,这种对象的质量就会增加,使它更难于增加任何速度。使这颗粒子的速度增加到与光速一样是不可能的,因为这需要无穷的能量。

爱因斯坦质能方程式

人类对世界的认知不断进步,没人能否认过去科学家对世界的认知是错误的。

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