光速不变:
1、所谓“光速不变”,它是指对于任何参考系而言,真空中的光速是不变的。
2、这种说法的起因是,牛顿时代的速度叠加原理告诉我们:假设一辆火车速度为V1,车上人走的速度为V2,那么人相对地面的速度就是V=V1+V2。于是有人提出,在飞行的火箭上射出一束光,那么这束光的速度就能超越光速了。
3、但是爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后,根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为:V=(V1+V2)/(1+V1V2/C^2),通过上式可以看出,不管参考系以什么速度运动(当然参考系的速度不能大于光速,这违背相对论),光的速度还是C,不变。假设火箭的速度是0.6倍光速(即0.6C),火箭射出的光束速度是C,代入上式,速度叠加后光束的速度还是C。
这就是为什么光速不变。
4、你说的空中、水中、玻璃中光速改变,那就涉及到另外一个问题了。光在真空中速度最快,为什么在介质中速度降低?因为光是电磁波,它是由相互振荡的电场和磁场构成,电磁波在真空中无任何影响下,速度最快。但电磁波在介质中时,受到介质的介电常数和磁导率的影响,电场和磁场振荡频率会发生变化,因此光的速度就相应发生变化。
电磁波在介质中的传播速度公式为v=1/(√εμ)。