Miért állandó a fény sebessége?

A fény (és általában az elektromágneses hullámok) sebessége csak vákuumban állandó, és egyezik meg azzal a bizonyos c konstanssal. Különböző anyagok belsejében sokszor lassabb is lehet a fény, ez okozza a fénytörés jelenségét.

Amúgy ezt eléggé sokszor megmérték, és már kész tudományt építettek ki rá, és azok a mérések is mind erre utalnak. A fény minden inerciarendszerben fénysebességgel terjed.

(továbbra is áltudományoskodva) természetesen úgy értettem, hogy megállsz és "visszanézel", mert ha nem ér utol a fény, akkor nincs mit látnod :) ...

viszont ha a fény sebessége állandó, és a feltételezések szerint annál nagyobb sebesség nem érhető el, akkor ez a mutatvány megdőlt, mert pl ebben az esetben a rólad előre sugárzott fény sem tud elhagyni téged ... ehhh, hagyom a fenébe, ez nem nekem való :)

Miért annyi az elektron töltése, amennyi? Nem tudjuk. Annyi és kész. Miért pont pi a kör kerülete és átmérője közötti arány? Talán lehet érzeni, hogy a kérdés eleve értelmetlen.

A fizika keresi az összefüggő elméleteket. Régen megmérték egy csomó anyag ilyen-olyan jellemzőit. Ma már elméletileg ki tudnánk számolni, hogy miért pont annyi fokon olvad meg a víz, amennyi fokon megolvad. Van kb. másfél tucat konstans, amiből az összes többi adódik. Viszont a fénysebesség köztük van. Lehet, hangsúlyozom lehet, hogy egyszer lesz egy elmélet, ami egyetlen, vagy 0 darab konstans segítségével leírja a világot, akkor majd meg lehet mondani, hogy a fény sebessége miért pont annyi, amennyi.

A kérdés másik fele ugye azt takarja, hogy mi lenne, ha a newtoni világkép lenne a helyes és a speciális relativitáselmélet lenne helytelen. Nos akkor nagyon sok dolog máshogy működne. Azért azt látni kell, hogy a spec. rel. nélkül nagyon jól megvolt a fizika anno, elég sokáig nem jutott ellentmondásra. De ha nem lenne igaz a speciális relativitáselmélet és/vagy az általános relativitáselmélet, akkor lehet, nem lenne olyan elméletünk, ami leírja mondjuk a világ különböző megfigyeléseit. (Pl. hogy a világegyetem tágul, gyorsulva tágul, hogy miért pont 25% körül van a hélium aránya az univerzumban.) Ha nem lenne igaz, amit a fénysebességről tudunk, hát akkor egy csomó dolog nem működne úgy, ahogy megszoktuk. Valami egészen más fizikát jelentene mindez, de hogy pontosan milyet, mi képzelhető el egy ilyen világban, egyáltalán elképzelhető lenne-e egy ilyen világ? Nos azt nehéz megmondani.

Minden anyag állandó állapotban van, ha nem éri valamilyen külső hatás. Ez a fizika alaptörvénye. Lehetne más is, de akkor arra kellene felépíteni egy ellentmondásmentes, minden tapasztalatot kielégítő rendszert. EZ csak az állandóságra sikerült, ezt fogadjuk el tehát.

Ha most a fény hordozója, a foton kölcsönhatásba kerül valamivel (ez egyébként elég nehéz), akkor olyan kvantumfizikai jelenségek játszódnak le, amelynek hatására vagy megszűnik a foton (beépül valahová) és emiatt értelmetlen a kérdés, vagy egyéb jelenségek kíséretében megtartja eredeti mivoltát, azaz a sebességét is. Ha nem tartja meg, akkor nem foton, azaz megint értelmezhetetlen a kérdés. A foton nem tud más tulajdonsággal rendelkezni.

A mikrovilágban az elemi részecske, ha kölcsönhatásba lép, többnyire átalakul, tehát eredeti tulajdonságairól nehéz beszélni. Kölcsönhatás maga a mérés is. A makrovilág más. Ha egy golyó adott sebességgel halad, és például vízbe csapódik, akkor a golyót alkotó elemi részek egy része átrendeződik, leválik, ehhez is kell energia, ami a golyó mozgási energiájából származik, ugyanakkor ez az energia "kölcsönhatásba lépő" víz szerkezetét is átrendezi. Az energiamegmaradás törvénye szerint viszont, ha egy adott (mozgási) energiát más energiákká alakítunk, akkor csökken a mozgási energia, azaz a sebesség is. A foton másként viselkedik.

Kétségtelen, hogy a magyarázat némileg pongyola, de a pontosabb megfogalmazáshoz sem tér sem idő, hogy csak a magam problémáiból említsek.