誘電率、誘電率、光の片道速度
最近、光の片道速度を実験的に測定することは不可能であるというビデオに出くわしました。一方向の速度を直接測定しようとする試みは、実際には光の双方向の速度を測定していると言われていました。
しかし、スカラー（参照フレームに依存しない）である光の片道速度は、電気力学から生じると私は信じています。古典電磁気学は、光速は$$c=\frac{1}{\sqrt{\mu_o\epsilon_o}}.$$ したがって、光の片道速度がスカラーでなければならない場合、それは両方が $\mu_o$ そして $\epsilon_o$ スカラーである必要があります。
私の質問は、実験的な証拠があれば $\mu_o$ そして $\epsilon_o$ スカラーであり、そのような実験がある場合、それらは光の片道速度がスカラーであることの証拠と見なすことができます。
回答
しかし、スカラー（参照フレームに依存しない）である光の片道速度は、電気力学から生じると私は信じています。古典電磁気学は、光速は
スカラーでフレームに依存しないとおっしゃっていますが、電気力学だけでは言えません。これについて話すには、マクスウェルの方程式を他のいくつかの運動学的法則で補足する必要があります。例えば$$\frac{E^2-(pc)^2}{c^4}=m^2 $$は特殊相対性理論によるスカラーですが、ニュートンの法則（ガリレイ不変性で補足）によるスカラーではありません。ニュートンの法則（ガリレイ不変性で補足）を使用すると、1方向と2方向の速度の両方が同じであることが期待されます。しかし、ニュートンの法則はマクスウェルの方程式と矛盾しています。一貫性を保つには、特殊相対性理論を使用する必要があります。しかし、特殊相対性理論で同期を定義する方法のために、光の片道速度を見つけることができません。
私の質問は、実験的な証拠があれば $μ_o$ そして $ϵ_o$ スカラーであり、そのような実験がある場合、それらは光の片道速度がスカラーであることの証拠と見なすことができます。
マクスウェルの方程式が100％正しいことがわかっていても、光の片道速度が光の片道速度に等しいとは期待できません。
編集：電磁波の方程式は次の形式であるため、$$\ddot{\textbf{E}}=c^2\nabla^2 {\textbf{E}}$$ $$\ddot{\textbf{B}}=c^2\nabla^2 {\textbf{B}}$$ これらの2つは、真空中のマクスウェルの方程式から取得できます。 $c=\frac{1}{\sqrt{\mu_0\epsilon_0}}$その場合、波は1方向の速度と2方向の速度の両方が同じであると既に想定しています。波動方程式は線形なので、いくつかの解を追加して、異なる速度で移動する解を見つけることができます。たとえば、反対方向に移動する2つの波動方程式を追加すると、定在波であり、速度で移動しない解を得ることができます。$c$。したがって、これらの波動方程式をマクスウェルの方程式から直接得たとしても、光の片道速度が次のように移動する解のみを認めるとは言えません。$c$。もちろん、そのようなすべての解は上記の波動方程式を満たします。しかし、それらだけが解決策ではありません。そして、物理的な電磁波に対応する解が一方向の速度を持たない可能性は完全にあります。$c$ しかし、上記の波動方程式を満たします。