なぜ光の速度は299,792,458メートル/秒ですか？

はい、私は物理学を専攻しています（4年目）。この基本的な（ちょっとした）質問は理解できませんでした。多分私はそれを十分に探索していません。

たとえば、太陽の光が届くまでに8分20秒かかるのはなぜですか。私はこの質問に対する答えを「表面」スケールで知っています。太陽は1AU離れており、c = 3E8 m / s、d = v / tで約8分20秒です。

私の質問はより深いレベルにあります。

「光子に乗る」ことができるとしましょう。これは不可能だと知っていますが、可能だと言ってください。またはより良い質問：光子は何を経験しますか？私の理解によると、光子は太陽を離れ、（それが正しい軌道上にある場合）瞬時に地球に当たります。アルファケンタウリを離れる光子は、微小な時間単位で宇宙を一度に見ることができます（宇宙に向けられた場合）。

フォトンがすべてを一度に見る場合、なぜそれがスピードを持っていると認識しますか？これは参照フレーム、特別な比較的ローレンツ変換と関係があると思いますか？しかし、奇妙に思えます。なぜ光の速度は私たちにとって有限なのでしょうか…もしそれが無限であるなら、これは問題があるでしょうか？

light speed

— サイガイ
ソース

1983年以来、メートルは1秒の1 / 299,792,458秒で真空中を光が移動した距離として定義されているため、その数値は定義により正確です。もちろん、それはあなたの質問には答えませんが、興味深いです。en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light

— キーストンプソン、

FeynmannのQEDをまだ読んでいない場合は、これについてより多くの観点からお勧めします。

— adrianmcmenamin

Physics SEに関するより良い回答。例えばphysics.stackexchange.com/questions/150150/...、physics.stackexchange.com/questions/80365/...、physics.stackexchange.com/questions/143385/...

— ロブジェフリーズ

他のマルチバースには、この宇宙にあるものとは異なる定数がある可能性があると理論化されています。たとえば、重力の定数が異なる場合や、光の速度が異なる場合などです。これらの宇宙は、私たちの宇宙とはまったく異なって見えます。

— スコッティ

宇宙はそれと同じように機能するため、光の速度は299792458メートル/秒です。また、光の速度は、メーターの後にかなり定義されていました。したがって、元のメーターメジャーを保持するために、SIは、以前の赤道から1000万分の1の距離に等しいと定義されていた古いメーターメジャーを保持するために、光速をちょうど古い299792458 m / sと決定しました。パリフランスを通過した子午線上で測定されたポール

— Suhrid Mulay

回答:

光の速度が有限であることは、宇宙の基本の1つです。

それが無限である場合、これは因果関係に大きな影響を与えます。

$c$ $ε_0$ $μ_0$ $c = {1\over\sqrt{ε_{0}μ_{0}}}$

— 誘う
ソース

わかりましたが、なぜ300,000 km / secなのでしょうか。kmとsecは人間の発明であることは知っていますが、測定単位が何であれ、なぜその速度なのでしょうか。その数字の何がそんなに特別なのですか？そして私の質問の他の部分についてはどうですか：光子がすべてを一度に経験する場合、それが太陽を離れてt = 0で地球に当たるのはどのようにすればいいですか？t = 8min20sec？

— sci-guy

その速度（297000Km / s）は、上に投稿した式から得られます：ε0μ0の平方根に対して1。すべてを一度に経験する光子については、それは相対論的な時間の膨張によるものです。光子の場合、時間は無限に拡張されるため、1つの瞬間が無限に長くなります。

— 14

ああ、そうだね。知的満足。ありがとう！私はその答えがとても好きです。

— sci-guy

この答えは、「そうであるから」の洗練されたバージョンにすぎません

— adrianmcmenamin

同じ質問があります。なぜ有限なのか。私は相対論的な運動学の変換を研究していて、軽い粒子が生きていれば旅は感じられないことに気づきました。値299792458は、大丈夫な誘電率と透磁率に由来します。速度に限りがあるのが原因です。しかし、なぜ有限なのか、もっと進歩する必要があると私が考えるために。

— Javi、2016年

なぜ光の速度は299,792,458 m / sであり、（たとえば）3,1または4,3 x 10 ^ 44 m / sではないのですか？

答えは、これらの数値はすべて、測定単位の任意の選択の結果であるということです。実際、299,792,458という数字について特別なことは何もないので、光の速度は次のように正しく記述できます。

1079252848.8 [km / h]
0.3 [pc /年]
1 [光年/年]

そのため、素粒子物理学では、速度の測定単位として光の速度を使用するのが一般的であり、事実上、単一性に等しくなります。光の速度は1 [c]であり、その粒子の速度は0.99998 [c]であると書きますが、私は通常1 x 10 ^ {-8} [c]の速度で作業します。

— アスタバダ
ソース

いわゆる「自然単位」では、光の速度は1（無次元）です

— 招待

アスタバダ、私が尋ねていた質問のレベルを逃したと思います。私はあなたが使用している測定単位に、なぜそれがその速度なのかを尋ねていました。たとえば、メーターと秒が同じままだった場合、なぜそれが6E8m / sではなく3E8 m / sなのか、Enviteはクィーストンにうまく答えました。もちろん、なぜ透磁率と透磁率がなぜ同じであるかを尋ねることができます...そしてさらに深い質問：なぜ定数がそれの値であるのですか？！？！宇宙には「自然な」最適化がありますか？または、これらの値は使用されているエネルギーの最小量に関連していますか？

— sci-guy

@Envite明確にしたかったので、1 [c]を指定しました。c = 1の場合、式が冗長であることに同意します。「8」ではなく「8 x 1」を書くのと同じように...

— astabada

@AndrewHはい、これらのすべてのユニバーサル定数がそれらの値を持っている理由があります。それは人類主義の原則と呼ばれています。もし彼らが他の価値を持っているなら、私たちはそれらを観察するためにここに来ることはありません。

— 14

@astabada有効な質問があるようです。質問としてサイトで質問してください。コメントでそれを議論することは無意味です。

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