物理学知识的疑问 相对论 等等

Question

今天看书有些疑问 想请大家来帮忙 我不是理工科的 不过也懂一点点 请解释的别太专业 好多公式的那种：

g(=9.8)由哪个实验测出 书上说是由牛二算自由落体的 推理中 那么在公式里算受力的时候又是怎么算的

我们看到的星空是否是现在时刻

光速对所有观测者都是相同的 是理论还是实验证明 如果是实验 是不是测不到

这方面我小白 提问中说的不对的别见笑 谢谢大家了

Answer 1

星空那个不是现在，如果是100光年前的星系，那么看到的就是100年前的，以此类推。
光速在所有参考系中都相同，是实验验证加上理论猜想。物理学虽说是建立在实验基础上，但必要的推理、猜想是不可缺少的。这个主要是当时有一个实验发现沿着地球自转和垂直于地球自转的方向光速竟然相同（本来按就有观点应该叠加上地球转速，然后结果是不同的），这个实验困惑了物理界好几年，一直到爱因斯坦假设光速不变然后才解决。值得强调的是，爱因斯坦的这个不能仅仅是看做猜想，其背后是有着一些主要是哲学上很深刻的考虑。他受马赫的影响，放弃了绝对空间（以太）的概念，然后以相对性原理为基础，光速不变其实是必须的（光速其实可以根据一组叫麦克斯韦方程的方程组算出来，它就是一常数）。

追问

书上也是这么说的 可是怎么能不变呢~~ 好奇怪哦
那到底变不变呢 是不是微小变化测不出来呢？

我很感谢你啦 解释的很清楚 大学就转学文了 其实很喜欢理科的 这些东西都很好奇 这个问题我觉得也可以没必要再问了~

追答

是绝对不变，不是测不出来。
当然不能保证相对论是绝对正确的，以后不排除要对相对论进行修正的可能（比如最近的中微子超光速就有这方面的潜能），但目前为止相对论的正确性基本上还是受得住考验的。
如果你觉得你无法理解光速不变及其时间的相对性，那是很正常的，当初不知道有多少大科学家都没理解它。而且这些东西其实有着很深的哲学及数学基础，你能见到的科普书只是简单的介绍，根本就没有深入到问题的核心。你要真的非常感兴趣的话，推荐你看爱因斯坦的《相对论浅说》，是非专业书，当然看这个你肯定还是有很多搞不明白的，你也不用深究（真要深究必须看专业书）。

追问

真谢谢你啦 不过我实在是没有财富值 不然一定得给你~~
在观察海拔差很多地方的时间不同流逝速度的时候 1962水塔实验 里用观察顶部和底部的两个钟表说明问题
可是钟表的科技远在这些 问题的研究之前 会不会是钟表在不同环境条件下 受影响导致指针不同
为什么一定是能说明时间流逝有差异呢

Answer 2

1. 不是很清楚你想问什么，再解释一下？
2. 不是，是星光传到地球所用时间那么久之前的时刻
3. 这是相对论的基本假设，没有真正测量过，但从这条假设出发得到的所有相对论的推论都是实验证明正确的，所以这条假设至今没有被推翻

追问

书里在描述 两个质量不同的物体 同时落地是这么说的
一个两份质量的 受两份力 一份质量的 受一份力 然后牛二 加速度不变

然后我隐约记得高中时候老师好像说过 是由这个测出的 重力加速度
那么如果是这样的话 在上面的推理受力上是怎么算的呢？

大学以后就转学文了 物理上有的推理知识经过了高考拼题也不记得了 哎呀呀~~~

追答

对于自由落体实验，最方便的是测量落地时间，从落地时间可以推算出加速度

另外关于光速对任何观测者都相同的假设，从逻辑角度来看是无法验证的，因为关键词在“任何”：逻辑上无法一一证明对任何观测者都是这样。物理学的几大体系，牛顿力学、相对论和量子力学，都是基于一系列假设的，很多也都无法通过实验验证。不过不用为此纠结，因为理论本身是自洽的，而基于这些假设的所有可被实验验证的推论都被证明正确（对相对论和量子力学而言），所以它们才被认可为基本假设。

Answer 3

1、g的测量有很多种方法，像单摆法。
2、我们看到的星空不是现在时刻，因为光要有一定时间才能传输到我们这里。距离我们一万光年的星体，我们看到的就是它一万年前的状态。现在的状态什么样得一万年后才能看到。
3、光速对所有观测者都相同，理论上有证明，实验上也有验证。