相對論及宇宙學(xué)說對光速的解釋：
在相對論中愛因斯坦假設(shè)了“光速不變”,因此很多朋友不理解,認(rèn)為太牽強(qiáng)、沒有道理.
其實(shí)光速不變是一客觀存在,而不是因?yàn)閻垡蛩固挂?guī)定而不變的,只是愛因斯坦比平凡人先發(fā)現(xiàn)了這個(gè)自然界的公開秘密.這就是愛因斯坦的偉大之處.按經(jīng)典理論我們可以說光在不同密度介質(zhì)中傳播速度不同,但是這個(gè)不同絕對不是光的傳播速度改變了,而是光的傳播方向改變了,使光在原來傳播方向上的分速度改變了.而光速永遠(yuǎn)是光在以太（靜止光子或叫真空介質(zhì)）中的傳播速度,換言之,只有以太才具有傳播“光子”的能力.而其它任何具有質(zhì)量的介質(zhì)只能改變光的傳播方向,并不能改變光的傳播速度,因?yàn)榫哂匈|(zhì)量的介質(zhì)沒有傳播光子的能力.
宇宙膨脹過程中光的傳播速度
光是物質(zhì)從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)的能量釋放.光的傳播速度隨著宇宙的不斷膨脹發(fā)生相應(yīng)的變化.在宇宙膨脹的早期,由于抗裂變背景壓力太高,光的傳播速度也就較低；隨著宇宙的繼續(xù)膨脹,抗裂變背景壓力的下降,光受到的約束減小,傳播速度也就增加.
如同容器內(nèi)的水從小孔噴出一樣,水的壓力越高,噴射的速度越快高,如果保持容器內(nèi)部壓力不變,改變?nèi)萜魍獠凯h(huán)境壓力,若內(nèi)、外壓差小,水從小孔噴出的速度就??；壓差相等時(shí),水也就不能從小孔噴出；若進(jìn)一步改變內(nèi)、外壓差,并使得外部壓力高于內(nèi)部壓力,外界環(huán)境中的水或其它物質(zhì)將會受外界背景壓力的作用進(jìn)入容器內(nèi).光的傳播速度也是這個(gè)道理,原子核的裂變和聚變同樣也是這個(gè)道理.在宇宙膨脹的不同區(qū)域,抗核裂變的背景壓力不同,有可能使得某些躍遷不能發(fā)生,甚至產(chǎn)生逆轉(zhuǎn),因而光的傳播速度也不相同.
計(jì)算：
表8.1 光在各種常見介質(zhì)中相對于真空的傳播速度 介質(zhì) 空氣 玻璃 冕牌玻璃 水 30%的
糖水 丙酮和
乙醛酒精 鈉氯化物 苯 藍(lán)寶石 鉆石
光速％ 99.97 52.59 66.7 75.19 72.46 73.5 64.93 55.5 56.5 41.33
如圖8.11所示,
,
其中,M位于R和N所在的平面且垂直于N.由于
,
所以
（8－4－4）
.
令
（8－4－5）
,
通常將η稱為介質(zhì)1相對于介質(zhì)2的折射率.因此,也可以把η看成是材料2的折射率η2和材料1的折射率η1之比.
將上式和（8－4－3）代入（8－4－4）式,得
.
注意,,
.
于是,
（8－4－6）
當(dāng)光線從折射率較大的介質(zhì)進(jìn)入折射率較小的介質(zhì)時(shí),折射角θ2將大于入射角θ1.當(dāng)入射角足夠大時(shí),θ2將會超過90度,并使光線從介質(zhì)2的表面反射出去.導(dǎo)致這種現(xiàn)象的最小入射角稱為臨界角(見下圖).通常這時(shí)的折射角θ2＝90°,因此臨界角θ1＝sin-1(c2/c1).
格式亂了 參考資料