光速是多少马赫

2024-02-29 00:00:00

马赫数是速度与音速的比值,音速(即声音的传播速度)在不同高度、温度与大气密度等状态下具有不同数值,只是一个相对值,每“一马”的具体速度并不固定。

马赫其实是奥地利物理学家恩斯特·马赫(ErnstMach,1838-1916)的名字,由于是他首次引用这个单位,所以用他的名字所命名。

光速

光速(Lightspeed)是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是所发现的自然界物体运动的最大速度。

它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。物体的质量还跟它运动的速度有关(前提是物体的速度要相当大,能跟光速能比较,比如说光速的1/4),物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将趋于无穷大,所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则。

光速的来源

光速是一个非常重要的物理学问题,此前的认识都不同程度地认识过光、光速,但是根本就没有人谈到过“光速是如何产生的?”现在我来通过本文揭示光速之源或光速之缘。

准确地说,“光速”应该是叫做真空中的光速。任何物理上的速度都与力有关。可能很多人并不会认同我的这个说法,可能还会列举一些诸如声波、水波、电波和光波之类的例证来证明我的说法错误。我就专门用各种波来证明“任何物理上的速度都与力有关”了。

波的产生首先是有作用力作用相关的介质,然后介质物质相互作用产生波动将能量传递出去介质的质量、密度都会影响波的速度,这种影响实际上是由介质表面电子间作用距离的电力作用强度决定的。当然还有物理环境对所有介质作用产生的影响。电子与电子的作用速度本来是光速,由于物质介质自身存在质量问题能量的传递过程中就必然存在加速过程而使相关的波的速度远远小于光速。光的本质实际上高频率变化的电子对外作用的电力,在大气中根据介质物质的多少其能量的传递速度也会或多或少地受到影响,因此光在大气中的速度也是低于真空中的光速的,在真空中没有介质时的电子对外作用的电力变化没有任何物质介质干扰就自然是真空中的光速。

光速实际上就是电子对外作用或相互作用时电力的变化的传递速度。这里也特别要说明的是,电子包括正电子、负电子。一般的各种物理作用力都是负电子的对外作用或负电子的相互作用。这样一来实情上也客观上存在电力的作用速度——光速。各种层次或形式的电力作用速度都是一样的,只是需要借助的介质不同因其传递速度会受到不同的影响而不同。电力的大小或强度并不会影响其传递速度或作用速度,但是介质是绝对要影响各种作用力传递速度的。

电子的对外作用速度或相互作用速度直接限制了物理世界的一切物质或物体的极限速度,因而人类的科学技术也受限于电子电力的传递速度或作用速度,这里特别提到万有引力的作用速度问题,万有引力的本质是复杂的无数电子的对外作用或相互作用的电力的合力,其传递速度自然也是光速。还有核作用力的作用速度问题,在我的认识中,质子、中子、夸克都只是正电子与负电子的结合体,核作用力也只不过是超近距离的电力作用的合力,其传递速度或作用速度自然也就是光速。不过证明质子、中子、夸克是正电子和负电子的结合体目前还只有推理上的判断,物理上的观测证明还需要科学技术的发展来实现。

总之,光速的来源实际上是作用力的速度产生的,特别是正电子、负电子的对外作用或相互作用变化的传递速度或作用速度决定的。人类目前并没有发现比电力作用速度更快的作用力,光速显然是目前人类所知的宇宙最快的活动速度,宇宙中一切活动都必然受限于作用力决定的光速。