可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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假设蝙蝠是看不见光的。假设它的通讯手段只有声音。

首先它能发现有光吗?
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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假设蝙蝠有智能么,当然可以,人也看不见中微子,不也能探测到。光速不变是所有的物理实验结果,并不是只有直接感官
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 14:00 假设蝙蝠有智能么,当然可以,人也看不见中微子,不也能探测到。光速不变是所有的物理实验结果,并不是只有直接感官
这两个问题 - 人能发现中微子 and 人能发现超光速 - 我觉得不一样。
cublai
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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所谓光速并非光的速度。真正的光的速度是低于光速的。

理论上的光速是作用传播的速度。也就是因果传播的速度。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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TheMatrix 写了: 2023年 1月 17日 14:05 这两个问题 - 人能发现中微子 and 人能发现超光速 - 我觉得不一样。

我是回答你蝙蝠怎么测量光速。超光速根本没有理论,无从谈起。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

帖子 TheMatrix楼主 »

Caravel 写了: 2023年 1月 17日 14:13 我是回答你蝙蝠怎么测量光速。超光速根本没有理论,无从谈起。
你说如果蝙蝠有智能,那么它能探测到有光,就像人能探测到中微子。但是中微子的速度没有超过光速 - 对吧?- 也就是没有超过人能感知到的最快速度。你觉得蝙蝠能测量出真正的光速 - 远超它能感知到的最快速度也就是声速吗?
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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TheMatrix 写了: 2023年 1月 17日 14:19 你说如果蝙蝠有智能,那么它能探测到有光,就像人能探测到中微子。但是中微子的速度没有超过光速 - 对吧?- 也就是没有超过人能感知到的最快速度。你觉得蝙蝠能测量出真正的光速 - 远超它能感知到的最快速度也就是声速吗?
那当然,人的直接感知并不是最关键的。这么说把,人能感知的光速都是空气里面的光速,比真空光速差一点,不妨碍可以用实验手段探测真空光速。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 14:22 那当然,人的直接感知并不是最关键的。这么说把,人能感知的光速都是空气里面的光速,比真空光速差一点,不妨碍可以用实验手段探测真空光速。
这就是咱俩的分歧。我认为人能检测的最高速度正好钳制在人能感知到的最高速度这一点,并不是巧合,而是必然,而且还不是是物理上的必然,而是逻辑上的必然,说穿了是个循环论证,或者说是定义。但是我还不能完全说清楚。

不同介质中的光速不同,这不影响人类能测量真空中的光速。

光速不仅是定义,还有协商。是大家共同认定的一个东西。这一点我也不能完全说清楚。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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TheMatrix 写了: 2023年 1月 17日 14:32 这就是咱俩的分歧。我认为人能检测的最高速度正好钳制在人能感知到的最高速度这一点,并不是巧合,而是必然,而且还不是是物理上的必然,而是逻辑上的必然,说穿了是个循环论证,或者说是定义。但是我还不能完全说清楚。

不同介质中的光速不同,这不影响人类能测量真空中的光速。

光速不仅是定义,还有协商。是大家共同认定的一个东西。这一点我也不能完全说清楚。
“我认为人能检测的最高速度正好钳制在人能感知到的最高速度这一点”

先定义你这个感知是什么意思?人感知的是空气中的光速么?人能测量光速已经是19世纪了。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 14:39 “我认为人能检测的最高速度正好钳制在人能感知到的最高速度这一点”

先定义你这个感知是什么意思?人感知的是空气中的光速么?人能测量光速已经是19世纪了。
人能感知光,光的速度 - 不论是在空气中还是在真空中 - 人能测量。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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这个思想实验大概是伽莫夫早已写到他的科普书了。大意是池塘里的鱼如果有个最高速度,它们的相对论是什么样的。为什么是思想实验而不是实验? 因为蝙蝠感知的速度还是光速-例如它会被闪电击到,它会有办法推理到它的世界有超过声速的东西。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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rgg 写了: 2023年 1月 17日 14:55 这个思想实验大概是伽莫夫早已写到他的科普书了。大意是池塘里的鱼如果有个最高速度,它们的相对论是什么样的。为什么是思想实验而不是实验? 因为蝙蝠感知的速度还是光速-例如它会被闪电击到,它会有办法推理到它的世界有超过声速的东西。
是的,我认为局限到直接感官没有必要,也很难定义,比如蝙蝠晒太阳算不算感知到。就是你能测量的所有物理效应的最高速度. 我觉得他想问的问题可能是

洛伦兹变换里面的那个最高速c有没有可能比所有物理效应里面探测到的最大速度更大? 或者说光速为什么就等于那个c,这个肯定是有什么深刻的原理,现在还没有被发现。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

帖子 TheMatrix楼主 »

rgg 写了: 2023年 1月 17日 14:55 这个思想实验大概是伽莫夫早已写到他的科普书了。大意是池塘里的鱼如果有个最高速度,它们的相对论是什么样的。为什么是思想实验而不是实验? 因为蝙蝠感知的速度还是光速-例如它会被闪电击到,它会有办法推理到它的世界有超过声速的东西。
当然,这个事情肯定很多人都想过,因为不难想到。

蝙蝠会被闪电击到,但是蝙蝠的世界里物理理论可以有3种:
1,声速最快,但是世界有随机性。
2,声速最快,但是有虫洞。
3,有比声速更快的东西。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 15:10 是的,我认为局限到直接感官没有必要,也很难定义,比如蝙蝠晒太阳算不算感知到。就是你能测量的所有物理效应的最高速度.
对。蝙蝠晒太阳算不算感知到?我觉得这是发展视觉的初级阶段。再发展一段时间可能可以算感知到。这个我也想过。没想清楚。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 15:10
我觉得他想问的问题可能是:洛伦兹变换里面的那个最高速c有没有可能比所有物理效应里面探测到的最大速度更大? 或者说光速为什么就等于那个c,这个肯定是有什么深刻的原理,现在还没有被发现。
这个对我困惑不是很大,因为我早已认定,洛伦兹变换里的c,麦克斯韦方程里得到的c,以及“真空”光速,都是一个东西 - 如果有误差,就再协商一下,一定有一个量改一改更“合理”。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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TheMatrix 写了: 2023年 1月 17日 15:42 当然,这个事情肯定很多人都想过,因为不难想到。

蝙蝠会被闪电击到,但是蝙蝠的世界里物理理论可以有3种:
1,声速最快,但是世界有随机性。
2,声速最快,但是有虫洞。
3,有比声速更快的东西。
你这是心理学
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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Caravel 写了: 2023年 1月 17日 16:57 你这是心理学
这是回到马赫。爱因斯坦走过的路。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

帖子 pseudo(small man) »

Caravel 写了: 2023年 1月 17日 14:22 那当然,人的直接感知并不是最关键的。这么说把,人能感知的光速都是空气里面的光速,比真空光速差一点,不妨碍可以用实验手段探测真空光速。
请教一个幼稚的问题。在空气里,光速比真空光速低。那么在空气里,因果的传递速度是真实光速呢,还是真空光速?
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

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pseudo 写了: 2023年 1月 18日 12:12 请教一个幼稚的问题。在空气里,光速比真空光速低。那么在空气里,因果的传递速度是真实光速呢,还是真空光速?
在空气里还有引力传播速度啊。 所以还是真空光速。

原帖的逻辑是这样的:
公理:存在一个参照系无关的有限速度。
推论一: 这样的速度是最高速度。
推论二: 这样的速度只有一个。

事实: maxwell方程组出来的光速参照系无关。
推论: 光速等于那个唯一最高速度。

(这大概是朗道的讲法。不直接上光速不变假设。)

所以蝙蝠世界还是真空光速唯一最快,和它的感官无关。
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Re: 可以设计一个实验:蝙蝠的世界里如何测量光速?

帖子 TheMatrix楼主 »

rgg 写了: 2023年 1月 18日 14:54 在空气里还有引力传播速度啊。 所以还是真空光速。

原帖的逻辑是这样的:
公理:存在一个参照系无关的有限速度。
推论一: 这样的速度是最高速度。
推论二: 这样的速度只有一个。

事实: maxwell方程组出来的光速参照系无关。
推论: 光速等于那个唯一最高速度。

(这大概是朗道的讲法。不直接上光速不变假设。)

所以蝙蝠世界还是真空光速唯一最快,和它的感官无关。
“存在一个参照系无关的有限速度” - 这个不是我脑中的图景。

我脑中的图景是:

1,“真正的”物理世界的速度没有上限,每一种媒介速度可能都是有限,但是没有上限。和自然数类似 - 每个自然数都是有限,但是没有自然数的上限。

2,有了“人”,就有了速度的上限。这个上限实际上是人的感知的媒介的速度的上限,不是“真正的”物理世界速度的上限。人的上限是什么?就是光速。凡是超光速的,都被钳制在光速。“光”就是光速 - 真正的光速。其他的光速,比如引力波,可能是超光速,但是被钳制在光速 - 被我们的感官钳制在光速 - 我们只能认识到这么多,剩下的我们认识不到,可能以归结为随机。

3,人有人的上限,蝙蝠有蝙蝠的上限。蝙蝠就没有maxwell方程,也没有电磁波。引力波可能以某种形式表现,但是速度为声速。:)
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