光速正好是30萬公裡每秒,是巧合還是設計出來的?

2021-02-08 宇宙探索

在現代物理學上,目前定義的光的速度是299792458米/每秒,每秒30萬公裡是一個便於我們使用的近似值。這個值是經過數輩科學家幾百年的努力精確測量的結果,不是巧合、也不是設計的。

要回答這個問題,我們不妨從光速的測量史說起。光速如此快,因此其測量難度很大,光速的測量經歷了辯論期、物理測量法、天文測量法、實驗測量法、幹涉法幾個階段。

辯論期

早期,人們認為光是瞬時傳播的,即光速是無限大的,包括古希臘科學家的鼻祖亞里斯多德在內,都認為光的傳播是瞬時的,包括一些科學界的大佬克卜勒、笛卡爾等,也都認為光速是無限大、不可測的。然而伽利略認為光雖然傳播很快,但卻是可以測量的。

物理測量法

最初伽利略測量光速,採用了最原始的物理方法,即兩人拿燈在兩個山頭,通過發出光到看到光的時間和山頭的距離來計算光的傳播速度。結果可想而知,由於光速實在太快了,在兩個山頭之間傳播的時間根本無法確定。但這也開始激起人們對光速探索的興趣。

天文測量法

17世紀後期,隨著天文望遠鏡的發展,光是否具有速度有了定論。1676年,丹麥天文學家羅麥在觀測木星時發現一個有趣的現象:在一年的不同時期,木星的衛星的隱食周期是不同的;地球處於木星和太陽之間時和太陽處於地球和木星之間時,周期相差十四五天。他猜測這種現象是因為光具有速度。此後惠更斯根據羅麥的數據和地球半徑計算出光的傳播速度為214000千米/秒。

雖然此數據與目前光速的值差別很大,但是這是人類第一次計算出的光速值,具有裡程碑意義。

實驗測量法

19世紀,科學家開始使用實驗對光速進行測量,其思想是將難以測量的光速,通過實驗,轉化成容易測量的對象進行計算。比較著名的是齒輪測量法。光在光路上傳播時,經過兩次齒輪的間隙後被人看到,只有在齒輪轉速為某個值時,光才可以穿過間隙,這樣就把光速的計算,轉化成了齒輪轉速的計算。後來經過多次改良,這種方法計算的光速為298000千米/秒,誤差已經很小了。

幹涉法

現代物理學中,使用波長和頻率計算光速,計算出真空中的光速值為299792458米/每秒的固定值。通過了解光速的測量歷史,我們不得不佩服科學家的智慧,也不由得感慨,科學探索永無止境!

回到題主的問題,光速是一個固定值,是數輩科學家精確測量的結果,既不是設計的、也不是巧合。光總得有一個速度(除非它是無限的),既然有一個速度,我們只需要測量就好了!

相關焦點

  • 光速剛好每秒三十萬公裡,是設計出來的還是巧合?
    光速剛好是30萬公裡每秒這個說法其實並不算準確,因為我們所說的光速為30萬公裡每秒,其實說的是近似值,光速並不是剛好是30萬公裡每秒。準確點來說,光速應該是299792458米每秒,跟30萬公裡每秒是很接近的,通常我們為了計算方便,就取光速為30萬公裡每秒,其實這是光在真空中傳播的速度。有人或許會有一個疑問,那就是為什麼光速就是30萬公裡每秒,雖然說這裡的30萬公裡每秒是一個近似值,但是還是讓人不得不思考一下,是什麼限制了光速呢?
  • 光速每秒30萬公裡,這個數值是巧合嗎?
    光傳為宇宙中傳播速度最快的物質,現在已經深深地印在了人們的腦海中,我們通常說的光速在真空中的傳播速度為每秒30萬公裡,實質上是一個近似值,通過多年來的精密測量,光速的真實速度為299792458米每秒,之所以取30萬公裡,一方面是為了方便記憶,另外一方面是為了計算的簡捷。
  • 為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
    大家都知道,光線是現在宇宙所有物質中,在真空中傳播速度最快的(排除量子糾纏和宇宙膨脹現象,因為它們都不能傳遞信息),這個速度值為299792458米每秒,為了便於記憶和計算的方便,人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。
  • 光速為何是30萬公裡每秒不是35萬?到底是什麼限制了光速?
    可以是35萬公裡每秒,但如果真的是35萬公裡每秒,你又會問為什麼不是40萬公裡每秒呢?除非光速是無限的,否則光速總得有一個數值吧?而如果光速真的是無限的,世界上的一切物質都不會出現,不會形成,宇宙中也沒有過去將來,也不會有因果關係。所有的只有現在,只有此時此刻!
  • 光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?
    光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?根據我們的常識,光速可以達到每秒30萬公裡,這種極限速度可以在地球和太陽之間往返只需要16分鐘,那漫長的空間距離在光速面前變得非常的簡單,而且,傳聞實現光速以後,就能夠跳出時間的束縛,甚至還能實現時間的倒流,因此很多科學家對它很感興趣,就連一些科幻作家也不厭其煩的書寫著它的傳奇。
  • 30萬公裡每秒的光速,它的動力來源是什麼?需要加速嗎?
    那麼真空中近似30萬公裡每秒的光速,它的動力是什麼?為什麼會有如此高的速度?愛因斯坦研究發現,他認為光是宇宙中最快的速度,任何有靜止質量的物體速度永遠都達不到光速,理論上只能無限接近於光速。愛因斯坦曾做過這樣的思維實驗,他想著當時的交通工具火車,如果不斷的給它加煤、加燃料,火車的速度就會不斷的提升,但理論上只能加速到無限接近於光速。從狹義相對論的質增效應來看,高速運動的物體質量會不斷地提升,當物體達到光速百分之50%,質量會提升15%,當達到99%光速,質量提升700%。
  • 光速是299792458米每秒,數字為何這麼奇怪?就不能是整數嗎
    相信大家都能一口說出來,每秒鐘30萬公裡啊!是的,光速是每秒鐘30萬公裡,但這只是為了方便簡化的一個大約數值。實際上光速的準確數值是299792458米/秒。光速這個數值很讓人困惑,為什麼是這樣毫無規律的數字呢?為甚光速的準去數值不是300000000米/秒這樣的整數呢?不知道大家有沒有這樣的困惑呢?
  • 光速為什麼是299792458m/s,而不是30萬公裡每秒?有什麼奧秘嗎?
    真空中的光速是測量值,只要是測量值就會存在誤差,永遠不會有準確的值出現。但是人類又想通過光速去定義其他尺寸單位,因此就把光速定義為物理常數:299792458m/s。這個光速定義值和光速的計算測量值之間誤差很小,而人類直接就把光速定義成常數,光速的實際計算測量值為299792500±100米/秒。
  • 光速只有30萬公裡每秒,是誰限制了它?若能突破,可能實現穿越
    是什麼限制了光速?若能挑戰光速,穿越不再是夢!劉慈欣的科幻小說《三體》受到了許多讀者的歡迎,它其中展現出來許多超前的概念,富有新意,但是又有一定的科學依據,難怪他的忠實讀者中還有歐巴馬這個大人物。目前人們普遍認為,光速為30萬公裡每秒,這似乎已經成為一個常識了。但是大家有沒有思考過,為什麼光速只有30萬公裡每秒?有沒有可能更快?
  • 光速只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?劉慈欣大膽提出猜想
    光速是大家都喜歡討論的問題,的確它代表宇宙的一種光速,是人類一直想要得到的力量,但是它那種極限的速度的確是超乎我們的想像,但另一方面它在宇宙面前卻又顯得那樣的弱小,根據現有的理論常識,光速有著30萬公裡每秒的極限速度,但是宇宙有著930億光年的巨大尺寸,如此強烈的差異讓我們不禁感慨
  • 光速為什麼被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬或100萬,或無限?
    但後來的一系列實驗表明,光速並非無限,只是非常快。通過測量可知,光速為30萬公裡/秒。自愛因斯坦創立相對論之後,人們認識到,雖然光速不是無限快,但這個速度卻是宇宙中最快的速度,任何物體和信息的傳播速度都不能超過光速。那麼,光速為什麼會被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬公裡/秒或者100萬公裡/秒?
  • 是誰把光速限定在每秒30萬公裡這個框框內的,今後還有變化嗎?
    網絡上常常出現一些這樣的問題,為什麼光速是一個整數呢?是什麼人把光速限定在這樣一個範圍呢?諸如此類的問題時空通訊過去多有闡述,但還有不少人有這些疑惑。最近就有位網友提出:光速為何被限定為30萬公裡每秒?好像光速是人為確定下來的,要它多快就是多快似的。
  • 長30萬公裡棍子沿固定點旋轉,每秒1周,棍子末端能超光速嗎?
    對於光速無法超越理論,相信有不少人一定不服,假想一下,如果將一根長達30萬公裡鐵棍一端沿一個固定點旋轉,每秒只需旋轉1周,不考慮棍子斷裂等因素,根據圓周長公式L=2πr計算得出,棍子末端線速度不就達到每秒188.4萬公裡嗎,是真空光速6.28倍。
  • 光速每秒是多少公裡,它的動力來源於哪裡?科學家給出了猜想
    光速每秒是多少公裡,它的動力來源於哪裡?科學家給出了猜想引言:我們現在知道宇宙中最快的速度就是光速,光速人類經過很多年的測試來判斷出來的,而且光速也是非常快的,根據科學家的計算,我們能夠得出光速大約是每秒30萬公裡的速度,這個速度對於人類來說已經是天文速度了,畢竟我們人類的速度連光速的十分之一都沒有辦法達到,那麼有很多人提出一個問題,就是光速的動力是來源於哪裡?
  • 光既然能夠每秒30萬公裡,那它的動力是啥呢?
    早前由於技術不發達,而這樣的說法也符合光表現出來的性質。在歷史上有許多科學家都對光進行了研究,他們始終認為光是有速度的,只是常規手段根本測不出來。好在後面的麥克斯韋給出了解決的辦法,直接用頻率乘以波長就就是光速,於是才有了光速每秒30萬公裡的概念。但我們在學習物理的時候知道,一個物體想要擁有速度,必須要給它提供能量,而能量最終會轉變成可以讓物體運動的動能。
  • 為什麼光速是30萬千米/秒,如何定義光速?
    眾所周知,光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。一般來講,光速是30萬公裡/秒,按照定義值,光速是299792458m/s,光速的計算值為(299792500±100)米/秒。30萬公裡/秒這個數值並非測量值,而是定義值。要懂得兩者的區別!自從137億年前的那一聲巨響,宇宙由一個緻密熾熱的奇點爆炸而成。自宇宙形成以來,光速就在那裡,不快不慢。
  • 光的速度每秒30萬公裡,光到底是什麼?牛頓和科學家說法不一!
    光的速度每秒30萬公裡,光到底是什麼?牛頓和科學家說法不一!人類在探索世界和宇宙的過程當中,速度是非常重要的,不僅僅是時間上的速度,還有就是宇宙中光的速度,只有在速度上不斷的進步,而不斷的研究,才能夠在探索世界的過程當中有所進步。
  • 光的速度達每秒30萬公裡,它的動力來自何處?答案可能你想不到
    相信很多人都會說光,光的速度稱為光速,每秒30萬公裡的恆定速度。對於光,我們每天都能見到,但光卻是最神秘的東西之一,人類誕生到現在已經數百萬年,仍然沒有弄懂光到底是什麼?科學的誕生,讓人們開始對光的本質進行思考和研究,科學家們也想弄明白光到底是什麼?從物體的本質來說,要麼是粒子,要麼是波。那麼光到底是粒子還是波?
  • 光速達到了每秒30萬公裡,那它的動力是什麼?
    那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢?其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量,因此被希格斯場所減速,所以達不到光速。那具體是咋回事呢?
  • 光的速度達到了30萬公裡每秒,那「黑暗」有速度嗎?有多快?
    光的傳播速度簡稱光速,是人類目前認知中最快的速度,數值約為30萬公裡每秒(真空中),自然界中任何有質量的物體的運動速度都不可能超過光速。世間萬物,很多東西都有與之對立的一面,光亦如此,與光相對立的是「黑暗」,這應該很好理解,因為有光的地方是「光明」,無光的地方則為「黑暗」。