为什么任何物质都无法超越光速,光速不可超越( 三 ) _揭开宇宙一切的答案为什么光

光是什么性质的波？难道真的像惠更斯所说的那样，
是类似于水波、声波的机械波吗？
光波的本质是什么，这个问题一直没有解决。
直到19世纪60年代，英国物理学家、
数学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，
并且从理论上得出，电磁波在真空中的传播速度应为3.11×108m/s，
而当时实验测得的光速为3.15×108m/s，两个数值非常接近。
麦克斯韦认为这不是一种巧合。
它似乎在暗示光与电磁现象之间有着本质的联系。
由此麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组（Maxwell's equations）。
从麦克斯韦方程组，可以推论出电磁波在真空中以光速传播，
进而得出光的本质是电磁波的猜想。这就是光的电磁说。

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这里跟大家穿插一个小故事，2004年，
英国的科学期刊《物理世界》（Physics World）
举办了一个活动：让读者投票选出科学史上最伟大的公式。
结果，麦克斯韦方程组力压质能方程、欧拉公式、
牛顿第二定律、勾股定理、薛定谔方程等”方程界“的巨擘，高居榜首。
麦克斯韦方程组以一种近乎完美的方式统一了电和磁，
并预言光就是一种电磁波，这是物理学家在统一之路上的巨大进步。
不过，麦克斯韦只是从理论上预言了光就是电磁波，
并没能用实验证实他的理论。

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到了1887年，麦克斯韦去世8年后，
德国物理学家海因里希·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）
首次用实验证实了电磁波的存在，
并且测出了实验中的电磁波的频率和波长，
从而计算出了电磁波的传播速度，
发现电磁波的速度确实与光速相同。
赫兹的实验证实了麦克斯韦的预见。
光，分为广义的光和狭义的光。
通常我们提到“光”时，指的就是可见光，这是狭义的光。
而广义的光是电磁波全频段，包括无线电波、
红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等等。
可见光只占了电磁波谱里面很窄的一个频段，
波长在380nm（纳米）~760nm之间，
这就是人类眼睛能够感觉到的光的范围。
除了可见光波段，其余都是不可见光范畴，
而这些电磁辐射也都是依靠光子传递的。
所有的电磁波在真空中的传播速度也都是相同的，就是我们所说的光速。
广义上的光的波长可以上到千米，下到飞米。
也就是说最长的无线电波的波长可达到数千米乃至亿米，
而波长最短的γ射线的波长只有百万亿分之一米，甚至亿亿分之一米。
麦克斯韦方程式不仅预言了光的本质是电磁波，
还可以推导出物理学上的另一条重要定律：光速不变。
光速不变

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同样的，麦克斯韦方程式只是能从理论上推导出光速不变原理，
而证实这一推论的是波兰裔美国藉物理学家
阿尔伯特·迈克耳孙（Albert Michelson）和美国物理学家、
化学家爱德华.莫雷（Edward Morley）。
19世纪初，当光的波动性得到大多数物理学家的认可时，
以太假说又重新获得了关注。
当时物理学界普遍认为“以太”是传播电磁波和光的媒介，
并将这种无处不在的“以太”看作绝对惯性系，也就是绝对静止的。
由此又产生了一个新的推断：地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，