정답
빛은 초당 약 300,000km로 이동합니다. 진공 상태에서 굴절률이 1.0이지만 물에서는 초당 225,000km (굴절률 = 1.3) 및 초당 200,000km로 느려집니다. 유리 (굴절률 1.5). 그리고 Diamond Light에서 가장 느린 속도는 일정한 속도를 가지며 주파수와 파장 만 변합니다. 빛의 속도는 변하지 않으며 진공보다 매체에서 더 많이 이동해야합니다. 빛이 매체를 통과 할 때 매체의 전자가 에너지를 흡수합니다. 빛에서 흥분하고 다시 풀어줍니다. 빛의 흡수와 재 방출은 물체에 색을줍니다. 따라서 빛은 매체의 입자와 상호 작용하여 지연을 유발합니다. 하지만 속도는 변함이없고 주어진 시간에 더 많은 거리를 이동해야하므로 속도가 변하는 것 같지만 그렇지 않습니다. 어떤 물리적 물체도 빛의 속도 이상으로 이동하는 것은 불가능합니다. 광자가 빛의 속도로 이동할 수있는 유일한 이유는 질량이 적기 때문입니다. 타이어가 빛의 속도에 도달 할 때 질량이있는 물체를 상대주의 질량이라고합니다. 따라서 빛의 속도에 도달하기 위해 가속할수록 더 거대 해지고 빛의 속도에 도달하려면 무한한 에너지가 필요합니다. 광자는 질량이 없으므로 c에서 이동할 수 있습니다.
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답변
이 질문은 언뜻보기보다 더 미묘하며 의미와 관련이 있습니다. “속도 측정”으로 초당 미터라고하는 단위를 선택한 다음 빛의 속도가 초당 1 미터보다 몇 배 더 큰지 측정한다고 말할 수 있습니다. 충분히 간단 해 보입니다. 단 …
미터 란 무엇입니까? 그리고 초는 무엇입니까? 음, 당신은 당신의 미터 스틱을 뽑아서 저에게 “미터”라고 말할 수 있습니다. 잠깐은 간단합니다. 누구나 하루가 무엇인지 알기 때문에 24 시간으로 나누고 각각을 나눕니다. 60 분으로 나누어서 각각 60 개로 나누면 1 초가됩니다. 솔직히 말해서 사람들이 한동안했던 일입니다. 다음은 1960 년까지 계량기를 정의한 국제 도량형 국 의 공식 계량기입니다.
하지만 1960 년에 무슨 일이 일어 났습니까? 미터의 길이를 바꾼 시공간 연속체에 왜곡이 있었습니까? 안타깝게도 아닙니다. 일어난 모든 일은 많은 사람들이 거리를 정확하게 측정하기를 원했고, 때때로 그들은 International Prototype Metre 의 사본을 가지고 있지 않았습니다. , 또는 구부러 졌을 수도 있습니다. 또한 그 무렵 사람들은 미터 봉의 작은 선에서 눈을 가늘게 뜨지 않고 매우 정확한 거리를 측정 할 수있는 간섭계 를 발명했습니다. . 사실,이 모든 일이 1960 년 이전에 수십 년 전에 일어났습니다. 1960 년은 국제 중량 측정 국이 마침내 모든 불만에 질려서 국제 프로토 타입 미터를 다음으로 교체하기로 결정한 해였습니다.
크립톤 표준. 슈퍼맨이 따르는 행동 코드가 아니라 크립톤 표준은 요소 크립톤의 속성 측면에서 미터를 재정의했습니다. 때때로 크립톤이 흥분하고 다시 안정되면 주황색을 띕니다. 미터는 1,650,763.73 파장으로 정의되었습니다. 이 빛. 좋습니다. 이제 미터가 무엇인지 결정 했으니 과학을 할 수 있습니다.
아,하지만 빛의 파장은 공기와 진공에서 다르기 때문에 크립톤을 측정해야합니다. 오, 또한 크립톤의 5 가지 안정된 동위 원소가 있고 각각은 약간 다른 파장의 빛을 방출합니다. 가장 무거운 크립톤 -86을 가져다가 파장을 측정하세요. 이제 미터가 무엇인지 알았으니 빛의 속도를 측정 할 수 있습니다.
잠깐만 요! 두 번째는 어떻습니까? 그러나 우리는 그것을 하루의 특정 비율로 정의하여 이미 해결하지 않았습니까? 불행히도 지구의 자전 속도가 변하기 때문에 초를 정의하는 데 사용하는 것은 좋지 않습니다. 자전 속도는 달의 조력으로 인해 점차 느려지고 지진과 화산 폭발을 제외하고는 더 빨리 회전하기 위해 팔을 움직이는 피겨 스케이터처럼 지구의 질량을 재배치합니다.
글쎄요. 그러니 더 크게 생각하고 혁명을 사용하기로 결정했습니다. 태양 주위의 지구는 1 초를 정의합니다.하지만 아쉽게도 하루처럼 1 년은 “당신이 생각하는 것만 큼 일정하지 않다”는 것이 밝혀졌습니다.목성과 태양에있는 다른 행성들의 잡아 당김은 코스를 약간 벗어나게하기에 충분합니다. 이것은 예측하기 어려운 방식으로 1 년의 길이를 약간 바꿀 수 있습니다. 아아, 당신이 생각했던 시간 간격은 항상 당신을 배신했습니다.
하지만 모든 희망을 잃지 않았습니다! 원자 시계 가 구출됩니다. 친구 크립톤처럼- 86에서 세슘 -133 원자는 흥분된 후 안정 될 때 특정 주파수에서 빛을 방출합니다. 원자 시계는이 주파수를 매우 정밀하게 측정 할 수 있습니다. 방출 된 빛입니다.
1 미터 1 초 동안 열심히 노력한 후 마침내 원하는대로 빛의 속도를 측정 할 수 있습니다.하지만이게 뭐죠? 국제 도량형 국은 1983 년 미터를 1 / (299,792,458) 초에 빛이 이동하는 길이로 재정의했습니다. 따라서 빛의 속도는 정의에 따라 임의의 정확도로 정확히 초당 299,792,458 미터입니다. 그러나 그것은 속임수입니다!
다른 한편으로, 한 단위를 사용하여 길이를 측정하고 다른 단위를 사용하여 시간을 측정하는 것은 마일을 사용하여 수평 거리를 측정하고 수직 거리를 측정합니다. 예, 북쪽으로 100 마일 이동하는 것은 100 마일 위로 이동하는 것과 매우 다릅니다 . 그러나 수평 및 수직 길이에 대해 다른 단위를 사용하려는 경우에는 사다리를 설치하는 데 즐거운 시간을 보내시겠습니까?
비유에서 벗어나면 레이저를 가지고 놀거나 실제로 크립톤 -86에서 나오는 빛의 파장을 사용하여 미터와 빛의 주파수를 세슘 -133에서 1 초로 정의하면 둘 다에 대해 동일한 원자를 선택했습니다. 빛의 속도에 대한 일종의 속임수. 그 빛의 파장과 주파수를 곱한 값은 빛의 속도입니다. 따라서 정의에 따라 파장을 고정하고 주파수를 정의에 따라 고정하면 결국 빛의 속도를 정의에 따라 고정하게됩니다. “매우 만족스럽지 못한 답변입니다.
그러나 사건은”종료되지 않았으며 “여전히 매우 합리적인 질문이 있습니다. 최소한 이론적으로는 속도를 얼마나 정확하게 측정 할 수 있습니까? 움직이는 것, 빛의 속도 측면에서 얼마나 정확하게 속도를 측정 할 수 있습니까? 또는 원하는 경우 사물의 속도 측면에서 빛의 속도를 얼마나 정확하게 측정 할 수 있습니까?
Heisenberg “의 불확실성 원칙 는 실제로 문제가되지 않습니다. 원리는 입자의 위치와 운동량을 모두 알 수 없다는 것입니다. 한 수량을 더 정확하게 측정하려면 다른 수량의 정확성을 포기해야합니다. 그러나 입자의 나머지 질량을 안다면 운동량 만 알고있는 입자의 속도를 계산할 수 있으며, 원하는만큼 정확하게 운동량을 알 수 있습니다. 입자가 있습니다.
플랜 크 길이 에 대해서도 언급 할 내용이 있습니다. 그러나 현재로서는 무엇인지 명확하지 않습니다. , 플랑크 길이의 물리적 중요성. 플랑크 길이가 측정 가능한 가장 작은 길이라고 믿는 경우 이론적으로 측정 가능한 가장 작은 속도는 플랑크 길이를 우주의 수명으로 나눈 값입니다. 따라서 움직이는 입자의 속도를 측정하고 싶다면 플랑크 길이를 우주의 수명으로 나눈 것보다 더 정확하게 계산할 수 없습니다. 운이 좋지 않습니다. 물론 우주가 현재 믿고있는 것처럼 영원히 계속 될 것입니다. 그러면 정확도에 제한이 없습니다.