费马原理在黑洞是否成立 为什么光不是沿直线传播的

测地线上为什么时间最长，时间流逝最慢？ 光在空间中沿着测地线走，测地线上时间流逝最慢（不太懂），但是根据费马最短时间原理，光所遵循的路径是…高一参加物理竞赛预赛考试范围是高中全部内容还是只有高一？ 高中.（是预赛预赛预赛！当然像某些力学竞赛之类的好像就只有高一der尼古拉特斯拉和爱迪生比谁更伟大？ 转自知乎以下是正文高斯本来就已经很牛了，不信请看下面：（翻译自Gauss Facts，能全部看懂并会心一笑的…光真的是沿直线传播的吗？ 初中的教科书上说，光在同一个均匀介质中是沿着直线传播的。这个话当然是有前提的，这个前提就是我们不考虑广义相对论效应。因为在初中的时候，大家都默认时空是平坦的，不会去考虑黑洞附近的这种时空弯曲的情况，因此，在教材上也是赤裸裸地写着：“光是沿直线传播的！这说明什么？这说明中国的物理教材没有做到与时俱进。当然，这并没有大的毛病，因为初中生毕竟还小，没必要在教材里写上什么爱因斯坦的引力理论，黑洞引起光线弯曲这些知识，写多了，学生容易走火入魔。光肯定不是沿直线传播的，比如光的折射，在真实的空气中，空气密度随着高度越来越稀薄，所以光在空气中的轨迹也是弯曲的。这个是真实的情况，在变折射率的介质中，光的弯曲的路径还可以用到解决数学上的难题：最速降线问题。在我们上网的光纤中，光也不是沿直线传播的。所以，光沿直线传播是有很多前提条件的，而不是说在任何情况下光都是走直线。中学生比较单纯，思路也是直来直去，其实，等中学生长大了，就会知道，书本上告诉你们的科学知识，都是可以修改的，并不是说那些知识就是在任何情况下都成立的真理。当然，你说的“所以我觉得教科书说光是直线传播是错误的”这个话也不对，教材里写的不是很。为什么光不是沿直线传播的 光的传播遵循费马原理，沿光程(折射率*路径)为极值的方向传播.如果折射率为定值，两点之间直线最短，所以路程就是直线了.具体怎样传播，要具体情况具体分析，不见得都是直线.惠更斯费涅耳原理基本上这里是用不到的~光真的是沿直线传播的吗？ 正如高中政治书上说，真理是有条件的。就普通人能触及的范围之内，光走直线是一条真理。尤其针对狭义上的可见光。光的本质是电磁波，是空间中周期性变化的电磁场。作为波，光具有波的一系列性质，比如衍射。什么是衍射？举一个生活中常见的现象，声音可以绕过墙壁从门窗穿过。（虽然声波是纵波，光是横波，但是这个在这里不影响）。波的衍射涉及惠更斯原理，这里不再赘述。尽管波都有衍射，但为什么，我们说光走直线？原因在于衍射现象的明显程度与障碍物的尺寸和波的波长有关。障碍的尺寸远大于波长时，衍射难以观察到。在接近或小于波长时，衍射明显。对于日常可见光，波长在400nm-760nm，想要肉眼看到衍射基本不可能。而熟知的无线电，波长几米到公里级别的，衍射明显而且也广泛应用。以上讨论均以真空为背景。那么简单地论述一下在介质中传播的情况。在均匀介质中，光走直线也没错。但在不均匀介质中，根据费马原理（记错了不要怪我），光走最短光程。光程等于sn，s是路程，n是折射率。所以光走折射率更小的地方。另外讲一下折射率的概念。令真空折射率n=1，其他所有介质n都大于一，光在介质中的速度等于c/n。当然了，光在折射和反射时也满足费马原理，其中反射定律在初中。你最钦佩的数学天才是谁？ 主观问题，不要撕逼。Jean Bourgain.他是个天才，可数学界从来就不缺天才；获得菲尔兹奖的人大多都是。他精于多个数学方向，但是数学界也不缺少这样的人。。

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