这个问题不够大胆,应该问,为什么光速不是无限快?
因为无论光速是30万还是35万,都还是可以继续问,为啥不是40万公里云云。此外,还有一个注意事项,公里有多长也只是一个人为规定,如果
世间万物的道理,都是相通的。所以,研究光速不变现象,可以借鉴赤脚划水运动。
速度可以使水承载人体的重量。于是,人借助摩托艇️的速度,站在了水面上。
问题是,摩托艇的速度,与人体的重量和水的比重,都有何关系呢?
首先,体重与速度成正比关系,体重越大,则要求的速度也越快。作为反例,有许多昆虫可以借助脚上的绒毛,轻而易举地站在了水面上。
其次,水的密度与速度成反比关系,河水比海水需要更高的速度,才能够使人在水面上滑行。
我们的宇宙是一个有机的整体,存在着作为物理对象的物体和作为物理背景的空间。此外,由于普朗克常数h的普遍存在,意味着宇宙中存在着不可再分的最小粒子即量子。正是这些量子,构成了宇宙的物理背景——量子空间。
所以,在宇宙中的任何物体都具有两种能量形式。其一,是相对于自身的动能;其二,是相对于空间的势能。
由于光子的质量非常小,以至于光子的动能远小于其相对于空间的势能。于是,光子的能量主要是相对于空间的势能,相对于空间具有速度不变性。所以,光速是光子维持其空间势能的速度。
于是,类似赤脚划水运动,光速与光子的能量成正向关系,能量越大则速度也就越大。此外,光速与量子空间的密度成反向关系,空间密度越小,则需要维持光子相对于空间势能的速度即光速也就越大。
如何空间的密度无限小,则光子就成为了经典的自由粒子,其能量完全以动能的的形式存在,表现为速度可变且处于最大值。
总之,光速并不是自然的常数,而仅只是一个间接地描述宇宙演化的参变量。随着宇宙的膨胀,宇宙内部量子空间的密度在不断地下降,光速则会相应地不断增大。目前的每秒30万公里的速度,主要是由空间的量子密度决定的。确切地说,目前的光速是宇宙膨胀的结果。
至于光子的能量,虽然也会影响到光速的大小。但是,由于光子的质量太小,使不同能量的速度差远小于它们的速度,表现出光速的相对不变性,从而可以忽略不计能量对光速的影响。