光在真空中的傳播速度 真空狀態下光的速度是多少
導語:我們經常會用光速來誇張形容一個人的速度很快,而光速確實是快,但其快是人無法達到的。不過,光在不同的空間,傳播速度也不同。相比與空氣中,光在真空中的傳播速度是要快一些的。那麼,具體真空狀態下光的速度是多少呢?一起來了解。
光在真空中的傳播速度 真空狀態下光的速度是多少
光速
真空中的光速等於299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小時)。這個速度並不是一個測量值,而是一個定義。它的計算值為(299792500±100)米/秒。
真空中的光速是自然界物體運動的最大速度。光速與觀測者相對於光源的運動速度無關。物體的質量將隨着速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的動質量將趨於無窮大,所以質量不為0的物體達到光速是不可能的。只有靜質量為零的光子,才始終以光速運動着。光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。真空中的光速是一個重要的物理常量。
自20世紀初起,我們的理論一直受制於愛因斯坦驗證的光速極限,即每秒186282英里(約合每秒30萬公里)。即使我們把宇宙飛船加速到這一速度,到達距離我們最近的恆星系統半人馬座阿爾法星(距離我們大約4.3光年)並返回,也需要近十年時間。此外,宇宙飛船本身還要考慮能量限制。因此,必須要實現突破光速極限才有可能實現這些目的。科學家們實施了許多相關的實驗,比如由美國普林斯頓大學科學家王利軍(Lijun Wang)於2000年進行的實驗和德國科學家於2007年進行的實驗都取得了一定的進展。最初,科學家們堅信沒有任何物質或信息能夠突破光速,但光脈衝卻能夠做到。在真空狀態下,在不同位置測到的光脈衝似乎以一種難以置信的速度在傳播。不過,這一速度仍然無法對我們太空旅行提供太大的幫助。2007年的實驗仍然存在爭議。
貝勒大學物理學教授傑拉德-克利弗爾認為,在“量子糾纏”現象中,信息的傳播速度似乎比光速快。2007年和2008年的兩次實驗表明,“量子糾纏”的速度至少是光速的1萬倍。未來實現超光速的方法可能是跳躍到多維空間中。美國宇航局突破推進物理學計劃前負責人馬克-米利斯現致力於研究星際旅行,他表示,“肯定還有我們沒發現的物理學領域。”米利斯舉例指出,暗物質和暗能量或許能夠為我們帶來曙光。
光速快還是聲速快?
光的速度
光在空氣中的速度:3.0×10^8m/s ;聲音的傳播:空氣(15℃)中:340m/s; 空氣(25℃)中:346m/s。
1、光能通過的物質叫做(光)介質,光在介質中傳播的速度小於在真空中傳播的速度,在水中的速度:2.25×;10^8m/s光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s ;光在冰中的速度:2.30×10^8m/s ;光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s。
2、聲音的傳播需要物質,物理學中把這樣的物質叫做介質。 聲音在不同的介質中的傳播速度: 真空 0m/s(也就是不能傳播) ;軟木 500m/s 煤油(25℃)1324m/s 。
蒸餾水(25℃) 1497m/s ;海水(25℃) 1531m/s ;銅(棒) 3750m/s ;大理石 3810m/s ;鋁(棒) 5000m/s ;鐵(棒) 5200m/s 聲音在不同的物質中的傳播速度不同。
聲音的傳播速度跟介質的反抗平衡力有關,反抗平衡力就是當物質的某個分子偏離其平衡位置時,其周圍的分子就要把它擠回到平衡位置上,而反抗平衡力越大,聲音就傳播的越快。水的反抗平衡力要比空氣的大,而鐵的反抗平衡力又比水的大。
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