光速是多少(最快的速度是光速吗)
【最快的速度是光速吗 光速多少】
我们先来看光速的定义 ， 它是指光波或电磁波在真实空或介质中的传播速度 。请注意 ， 在真实空和介质中 ， 光的传播速度是不同的 。即使光可以通过介质 ， 光传播的速度也会变慢甚至降低 。因此 ， 自然界中最快的速度应该是光在真理中传播的速度空 。3乘10的幂不是光速最准确的数值 。光速最准确的数值是299792458 m/s ， 当然正常情况下我们不需要这么精确的数值 ， 但是如果要精确计算的话 ， 这个有点短的话可能会有很大的偏差 。
那么光速到底是怎么出来的呢？古人认为光速是无限的 。毕竟光可以瞬间到达 。谁能想到光是有速度限制的？当然 ， 以前的思想没有现在先进 ， 技术也没有现在发达 。有些人可能想过 ， 但无法计算 。
第一个试图测量光速的人以失败告终 。这是伽利略 。他把人放在两座相距约一公里的山上 。两人各持一盏灯笼 ， 一方举起盖有灯笼的布 ， 另一方看到灯笼发出的光后立即举起盖有灯笼的布 。计算这个时间间隔得到光速 。但是伽利略没有考虑人的反应时间 ， 光速太高 ， 一公里的间隔太短 。
这一困境直到1676年才被打破 ， 当时丹麦天文学家O.C .罗默利用木星卫星的日食时间变化(卫星日食法)证明了光是以有限的速度传播的 。他观察到木星会定期出现卫星月食 。这个周期时间 ， 当地球远离木星时 ， 比地球向木星移动时要长 。只有光速有限 ， 才能有这样的观察 。为了获得可靠的结果 ， 罗默一年四季都在观测 ， 最后根据卫星月食的时间变化和地球轨道的直径计算出光速 。
但计算出的光速只有21.43万公里/秒 ， 虽然不准确 ， 但却是人类历史上第一次测量光速 。不准确的原因不是方法不对 ， 而是计算中使用的地球轨道半径 。当时人们并不知道确切的价值 。所以这种不精确性导致了光速的不精确性 。后来 ， 当人们知道精确的地球轨道值时 ， 他们得到了更精确的光速(299 ， 840 60公里/秒) 。
1727年 ， 英国天文学家j .布拉德利利用恒星像差估计光速为303 ， 000千米/秒 。光学像差是指运动的观察者在同一时间、同一地点观察到的光的方向与观察者观察到的光的方向发生偏离的现象 。布拉德利花了一年时间观察恒星 ， 最终计算出光速 ， 但由于地球在旋转 ， 最终得到的数据并不是最准确的 。
以上两种方法都是通过观察天体来计算光速的 。这两种方法总是不那么准确 。直接测量和计算光速的实验是由法国物理学家斐索于1849年提出的 ， 即旋转齿轮法 。这是一种让光线通过旋转齿轮 ， 周期性地阻挡光线 ， 打在后视镜上的方法 ， 但这种方法计算出来的结果不如前两种方法得到的结果准确 。
1851年 ， 法国物理学家福柯用高速均匀的镜子代替齿轮 ， 将旋转齿轮法改为旋转镜子法 。这一变化使得光速最终被测量为298 ， 000±500公里/秒 ， 后来 ， 波兰裔美国物理学家迈克尔逊将前人的两种方法结合起来 ， 创造了旋转棱镜法 。这种方法大大提高了测量光速的精度 。1926年 ， 光速最准确地出现在当时 ， 为299798±4公里/秒 。
后来由于电子学的发展 ， 创造了更多测量光速的方法 ， 克尔盒、谐振腔、光电测距仪等方法比直接光学方法提高了一个数量级 。激光发明时 ， 大大降低了光速测量的不确定度 。最后 ， 在1983年第17届国际计量大会上 ， 确定了真实空中的光速为一个精确值 ， 即299 ， 792 ， 458米/秒 。
至此 ， 自然界中最快的速度已经确定 。光速在科学发展中起着非常重要的作用 。其中 ， 大多数普通人应该注意的是爱因斯坦的一句话 ， 当光速可以被超越时 ， 我们将能够穿越时间空 。然而 ， 到目前为止 ， 超越光速是不可能的 。因为当速度较高时 ， 运动质量会随着速度的增加而增加 。所以只有没有质量的光子才能达到光速 。其他有质量的物体 ， 即使有一点点 ， 当它们接近光速时 ， 也会变得非常重 。
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