爱因斯坦:爱因斯坦明明说宇宙最快速度是光速,为什么宇宙可以超光速膨胀?


爱因斯坦:爱因斯坦明明说宇宙最快速度是光速,为什么宇宙可以超光速膨胀?
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十九世纪末 , 开尔文宣布:“物理学的大厦已经基本落成但仍有两朵乌云” 。 然而没有过多久 , 其中一朵乌云就差点拆了这栋以牛顿为首的大厦 。 物理学从来都不缺跟风的人 , 偏偏就是爱因斯坦这个打破传统框架的人缔造了物理学神话 , 更是成了宇宙学的开山鼻祖 。
爱因斯坦的《狭义相对论》基于光速不变 , 才有了任何有静质量不为零的物体 , 无法达到光速 。 而《广义相对论》的场方程是描绘了宇宙膨胀 , 才有了后来宇宙膨胀速度超过光速 , 所以一切的种种都是由于“光速不变原理”的这个假设 , 如果没有这个假设 , 也就没有后来一大堆反常识的结论 , 也就不存在那么多矛盾 。
麦克斯韦
光速不变原理并非爱因斯坦胡编乱造 , 这还要从另外一个人说起 。 费曼曾经被问到谁是世界上最伟大的物理学家 , 然而他的回答并不是当时正处于风口浪尖的爱因斯坦 , 他说:

“从人类历史的长远角度来看(从现在开始有一万年前) , 毫无疑问 , 十九世纪最重大的事件将被认为是麦克斯韦对电动力学定律的发现 。 与同一十年的重要科学事件相比 , 美国内战将变得微不足道 。 ”

他为什么会这么说?还要从伟大的麦克斯韦发表的方程组说起 。
看起来像天书?我们并不需要完全搞懂上面的麦克斯韦方程组 。 只需要知道这是描绘电磁性质 , 并了解一些特殊符号的含义 , 得到我们想要的光速不变原理即可 。
  • 光速不变
从麦克斯韦方程组中可以求得一个解:真空中电磁波的速度c 。 光是电磁波 , 而这个解中实际上是两个物理测量值的函数:真空的介电常数(ε)和磁导率(μ) , 而这两个值是通过测量而得 , 是客观性质的值 , 是常数 。 这说明光速也是客观性质的常数 , 光速的大小取决于测量的精确性 , 光速是绝对速度 。
真空的介电常数和磁导率仅仅只是是描绘介质的性质 , 因为光可以在真空中传播 , 如果相信任何物质可以超越光速 , 那就是相信有什么物质比真空小 , 这种介质必须是非常奇特的材料 , 当时物理界大神们相信一定存在“以太”这种传播媒介 , 而寻找“以太”的失败结果 , 也就应了爱因斯坦那句“任何有静质量不为零的物体 , 无法达到光速” 。