home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / sci / physics / 18669 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-10  |  3.5 KB
  1. Path: sparky!uunet!usc!zaphod.mps.ohio-state.edu!pitt.edu!pitt!cuphub.cup.edu!edinboro.edu!sciamanda
  2. From: sciamanda@edinboro.edu
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Some physics questions
  5. Message-ID: <1992Nov10.173420.9056@edinboro.edu>
  6. Date: 10 Nov 92 22:34:20 GMT
  7. References: <ksiew.720770120@munagin>
  8. Organization: Edinboro University of Pennsylvania
  9. Lines: 58
  10.  
  11. In article <ksiew.720770120@munagin>, ksiew@mullian.ee.mu.OZ.AU (steven kok-hsien siew) writes:
  12. > I have some physics questions which I would like some answers to.
  13. > 
  14. > 4) Why is the speed of light constant?
  15. > 
  16. > -----------------------------------------------------------------------------
  17. > The only people who believe that unlimited | Steven Siew  tel 03 803 4662
  18. > growth can take place in a finite system   | ksiew@munagin.ee.mu.oz.au
  19. > are madmen or economists. Spaceship earth: | Don't call me! Gundam me! 
  20. > -----------------------------------------------------------------------------
  21.  
  22. Short answer:  The invariance of c is an axiom of Einstein's special theory 
  23. of relativity (1905).
  24.  
  25. Long answer:  This question is really concerned with the matter of how we 
  26. choose (or design) standards for the measurement of space and time intervals.
  27. It is little appreciated that this is a "catch 22" question:
  28. One would like to have such standards a priori - for the purpose of
  29. experimentation (both physical and gedanken) to seek direction in the 
  30. construction of a physical theory;  yet one's choices of a  standard clock and 
  31. meter stick already presuppose considerable understanding about the behavior 
  32. of matter!  Ex: the choice of a standard clock already presupposes a theory
  33. which will be committed to the conclusion that this particular mechanism ticks 
  34. at a constant rate; logical consistency alone will force the theory to this
  35. conclusion.  Choices among theories and choices among standards are 
  36. inextricably intertwined.  
  37.  
  38. In particular, the choice of a clock defines the parameter "t" which will be 
  39. used as the linear time base for the description of the evolution of 
  40. phenomena.  We are comparing the course of all other phenomena to the 
  41. succession of ticks of this clock.  Clearly, the choice of standards is a 
  42. matter of definition.  The criterion is simply one of usefulness: which 
  43. choices lead to the most "desirable" (you and/or current scientific culture 
  44. must define this word) physical theory?  Historically, and logically, this 
  45. is an iterative process, as we see more and more details of where 
  46. the theory is leading.
  47.  
  48. Einstein was the first to capitalize upon this freedom of choice in a 
  49. radical way. His definition of "desirable" was not mainstream.
  50. To him the "desirable" theory must preserve the invariance of physical law (in 
  51. particular Maxwell's equations) among inertial observers.  He dared to 
  52. re-define the measurement of space and time intervals to make this so.  
  53. One might expect (I'm sure many did) that such a re-definition would force 
  54. irreconcilable weirdities into the theory as it struggled for acceptance.  
  55. The remarkable result has been that the weirdities were only cultural and 
  56. that physical phenomena have become more simply describable, even phenomena 
  57. far removed from Maxwell's equations.
  58.  
  59. To get back to the original question (finally), Maxwell's equations 
  60. (identical in all inertial frames) predict a definite velocity for E&M 
  61. radiation in vaccuo, without reference to any medium.  
  62.  
  63. Bottom line answer: the speed of light is invariant because we have defined the
  64. measurement of space and time intervals to make it so!
  65.  
  66. Bob Sciamanda
  67. Physics
  68. Edinboro Univ of PA
  69.