馬薩諸塞州波士頓東北大學物理學教授斯蒂芬·魯克羅夫特和約翰·斯溫提供了以下解釋
開啟電燈開關的常見經驗當然表明光傳播得非常快。但仔細的實驗表明,它的傳播速度是有限的。這個速度,我們稱之為“c”,經測量為每秒 300,000,000 米。
光速的奇特之處在於,它具有相同的值,與光源和觀察者之間的相對速度無關。這個事實是一個實驗性的事實,只有當相對運動改變空間和時間間隔之間的關係,以保持所有觀察者單位時間內光傳播的距離相同時,它才有意義。
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空間和時間必須混合在一起才能保持光速恆定這一事實意味著,在某種意義上,空間和時間必須是相同的,儘管我們習慣於用米來衡量空間,用秒來衡量時間。但是,如果時間和空間在某種程度上是相似的,以至於它們可以相互轉換,那麼就需要一些量來轉換單位——即,需要一些以米/秒為單位測量的東西,它可以用來乘以時間秒數以獲得空間米數。這個東西,即通用的轉換因子,就是光速。它之所以是有限的,僅僅是因為有限的空間量等同於有限的時間量。
對光的有限性質的另一種解釋可以從思考我們所說的光本身是什麼來獲得。光,根據定義,是一種電磁波,是在空間和時間中傳播的擾動,它攜帶有關電荷加速的資訊。
如果光速是無限值,那麼光本身根本就不會存在。在數學上,將光描述為電磁波的波動方程將失去其時間依賴性。
在物理術語中,電磁波的產生是由於加速電荷的位置變化的訊息到達遠處點需要有限的時間。將電荷想象成一個豪豬,它的柔性橡膠刺向各個方向延伸到無限遠。這些刺代表電場線,即測試電荷將沿其移動的線。
如果電荷被猛地拉動,靠近電荷的刺段會移動,但更遠的刺段仍將指向其原始方向。結果是,每個刺都會得到一個向無限遠處移動的扭結。這個扭結傳遞了電荷已移動到刺的遠處部分的訊息,並且對應於電磁波。如果波以無限快的速度移動,就好像它根本不存在一樣;刺是無限剛硬的,訊息傳到各處,沒有任何明顯的扭結。換句話說,將不會有電磁波,因此也不會有光。
前兩個論點是兩種略有不同的方式來說明,如果你認為光是一種波,那麼它必須是某種傳播並需要時間從一個點傳播到另一個點的東西。換句話說,它必須以有限的速度傳播。無限的傳播速度是事物在所有地方同時發生的瞬間魔法變化,而不是波!