韦永骁

摘要：将光视为一种波，以广义相对论的空间当做光传播的媒质，分析光速不变性、尺缩效应、时钟延缓效应与空间媒质的关系，解释相对论孪生子佯谬。

关键词：空间 媒质 光速不变 相对论 光

相对论提出一个重要论断：无论在何种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，简称光速不变原理。目前，光被当成粒子看待，而这个“粒子”一旦产生，就拥有恒定的速度，不需要加速或减速，这违反了粒子的基本属性，应该还原光的本质属性-波动性，把光子看作带有粒子性的波，频率很高的光波粒子性明显，可看作孤立波，同时需要承认波的传播必定需要媒质，否则难以解释波速恒定的问题。经典以太媒质存在很大缺陷，不适合做光的传播媒质，广义相对论提出的“空间”可以影响光的传播，因而适合作为波的传播媒质，称为空间媒质。

下分析为何光速不变。为简化计算，只考虑一维空间（以下同），设观察者不动，如光源朝观察者运动，光波频率发生蓝移，光速不受光源影响，如光源背观察者运动，光波频率发生红移，光速也不受光源影响，这与声波类似，并且已经被实验证实了的事实。

考虑光源不动，观察者朝光源运动，由于光源与媒质都不动，光速没有任何理由改变。设观察者速率为v，初始发射光时观察者与光源的间距为L，光源发射光波所需的时间为t，设波包的波前传到观察者时经历的时间为t1，则波前实际传输的距离……