伽利略|为什么光速是299792458米每秒，而不取整3亿米每秒？
【伽利略|为什么光速是299792458米每秒，而不取整3亿米每秒？】
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
光速是一个基本的物理常量 ， 是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度 ， 在爱因斯坦的相对论中 ， 光速是目前宇宙中发现的最快速度 ， 而地球到太阳的距离长达1.5亿公里 ， 光仅用8分钟就走完 ， 绕地球一周的话 ， 光只需一秒就可以完成绕地球7周……
光速每秒299792458米 ， 在一般的情况下 ， 为了方便计算或者是便于记忆都会取整数 ， 这样大约一点点刚好可以取30万公里每秒 ， 那么为什么光速不取整呢？
实际上 ， 光速的测量是一个漫长的过程 。首先经历了伽利略过程 ， 他的实验原理很简单 ， 站在两座山头 ， 拿着一盏灯 ， 先用木板挡住它 ， 然后移走木板 ， 露出灯光 ， 通过计算移走木板和自己看到灯光的时差 ， 用距离除以时间 ， 就是光速了 ， 但由于距离太小 ， 时间无法精准计算 ， 最终以失败告终；
其次就是罗默的测量过程 ， 他通过伽利略发现的木星几颗卫星 ， 即伽利略卫星 ， 利用了掩星法进行测量 ， 得出光速在22万公里每秒以上 ， 确定了量级 ， 但还是不准确；
然后就是索菲的测量过程 ， 他通过齿轮法计算 ， 得出光速是每秒31.5万千米 ， 而这个数字离目前的精确值还有一定的差距；
后来到了1862年 ， 傅科又创造了一种测定光速的方法 ， 用一个高速转动镜来测量微小的时间间隔 ， 但测量的原理还是利用速度等于距离除以时间；
再之后 ， 迈克尔逊设计了旋转镜和干涉仪 ， 用以测定微小的长度、折射率和光波波长来测得光速 ， 在1879年 ， 得到的光速为299910±5千米/秒 ， 1882年 ， 得到的光速为299853±6千米/秒 ， 而这个结果也被公认为国际标准 ， 沿用了40年；
最后科学家通过利用激光测量光速 ， 它的测量原理是出自于光的波动说 ， 光速等于波长乘以频率 ， 即c=λν ， 通过测量出波长和频率来计算光速c ， 目前这种方法测出的光速是最精确的 。
在1975年 ， 第15届国际计量大会决议把真空中的光速值定为c＝299 792 458米／秒 ， 一般取c=3×10^8米／秒 。
光速为什么不能取整？首先光速在某些计算情况下是可以取整的 ， 不过取整是光速的近似值 ， 这也是为了方便计算 。
至于为什么光速是299792458而不是300000000 ， 这个问题牵扯到了我们人类最初如何定义一米和一秒的长度 ， 最开始人类定义一米和一秒完全是根据实际需求而人为定义的 ， 与光速是没有任何关系的 。
由于米和秒的长度是我们祖先人为定义的 ， 而且是在光速出现之前定义的 ， 所以光速就使用了1/299792458秒而非1/300000000秒来定义单位“米” ， 主要是为了维持开始的定义方案 ， 并且尽可能的降低单位定义变动对社会所带来的影响 ， 因为对长度的不同定义 ， 会造成光速具体数值的变化 ， 但不管我们如何定义米和秒 ， 光速都是恒定的 ， 你可以定义光速为任意数值 ， 但导致的是一米的长度变短了或者是一秒的长度变长了 。
光速相对于任何参考系而言都是恒定不变的——光速不变原理在狭义相对论中 ， 指的是无论在哪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 ， 不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变 ， 可以理解为 ， 无论在哪种惯性系中观察 ， 光都是一个常数 ， 数值固定为299792458米/秒 。
推荐阅读
- 宇航员|为什么中国第一女宇航员刘洋，回地球后不露脸，她怎么了吗？
- 喜刷刷|短视频为什么带货能力这么强？
- 小小笑话中心|“为什么女孩子的肚脐都是一条缝？”哈哈哈哈还好吧
- 施一公|为什么大型猫科动物很多，却少有大型犬科动物？
- |为什么我们察觉不到地球自转？其实生活中有3种现象，都能够体现
- 曲面屏|曲面屏吐槽声那么大，为什么华为Mate40系列要全系都上？
- 文良说|为什么大多数成功的老板都抠？
- 巴拉八啦大财经|怎么能减不下来，这是为什么，胖子的苦恼：喝水长肉
- 享受自由的男人|一秒钟飞了1.1万公里，它的飞行速度是光速的1/30
- 胖哥科技圈|为什么感觉打微信语音电话的越来越多了呢？，自从微信APP出来后