Dlaczego prędkość światła wynosi 299 792 458 metrów / s?

Ok, specjalizuję się w fizyce (4. rok) i nigdy nie zrozumiałem tego fundamentalnego (trochę) pytania. Może nie zbadałem tego wystarczająco.

Na przykład, dlaczego światło słoneczne dociera do nas w 8 minut 20 sekund? Znam odpowiedź na to pytanie w skali „powierzchniowej”. Słońce jest oddalone o 1AU, c = 3E8 m / s, a d = v / t, aby uzyskać około 8 min 20 sekund.

moje pytanie jest na głębszym poziomie.

Powiedz, że możesz „jeździć na fotonie”. WIEM, ŻE JEST TO NIEMOŻLIWE, ale po prostu powiedz, że możesz. Lub lepsze pytanie: czego doświadcza foton? Według mojego rozumienia foton opuściłby słońce i (jeśli jest na właściwej trajektorii) natychmiast uderzyłby w Ziemię. Foton opuszczający Alpha Centauri zobaczy wszechświat naraz, w nieskończenie małej jednostce czasu (jeśli skierowany w przestrzeń kosmiczną).

Jeśli foton widzi wszystko naraz, dlaczego uważamy, że ma prędkość? Jestem pewien, że ma to coś wspólnego z ramkami odniesienia, a zwłaszcza, że ​​Lorentz przekształca się? ale wydaje się dziwne. dlaczego prędkość światła jest dla nas skończona ... gdyby był nieskończony, czy byłoby to problematyczne?

Skończona prędkość światła jest jednym z fundamentów naszego Wszechświata.

Gdyby był nieskończony, miałoby to poważny wpływ na przyczynowość.

Poza tym w fizyce nie kwantowej światło jest tylko falą elektromagnetyczną. Pole elektromagnetyczne opisuje równania Maxwella, które przewidują, że prędkość fal elektromagnetycznych propagujących się w próżni zależy od przenikalności dielektrycznej ε 0 i przenikalności magnetycznej μ 0 równaniem c = $c$$ε_0$$μ_0$ więc nie można mieć nieskończonej prędkości światła, chyba że przenikalność elektryczna lub przenikalność magnetyczna wynosi zero, co z kolei spowodowałoby różnego rodzaju dziwne rzeczy przyciąganie elektromagnetyczne (a zatem istnienie materii poza cząsteczkami elementarnymi).$c = {1\over\sqrt{ε_{0}μ_{0}}}$

Dlaczego prędkość światła wynosi 299 792 458 m / s, a nie (na przykład) 3,1 lub 4,3 x 10 ^ 44 m / s?

Odpowiedź jest taka, że ​​wszystkie te liczby są konsekwencjami arbitralnych wyborów jednostek miary. W rzeczywistości nie ma nic specjalnego w liczbie 299 792 458 , tak bardzo, że można poprawnie napisać, że prędkość światła wynosi:

• 1079252848.8 [km / h]
• 0,3 [szt / rok]
• 1 [rok świetlny / rok]

Do tego stopnia, że ​​w fizyce cząstek często stosuje się prędkość światła jako jednostkę miary prędkości, tak że jest ona faktycznie równa jedności. Napisalibyście, że prędkość światła wynosi 1 [c], i że prędkość tej cząstki wynosiła 0,99998 [c], podczas gdy zwykle zaczynam pracę z prędkością 1 x 10 ^ {- 8} [c].