夏天的時候,大家一定都見到和聽到過打雷和閃電。我們都知道,打雷是通過聲音在空氣中進行傳播,然後進入到我們的耳朵被我們聽到。而閃電則是通過光,在空氣中進行傳播,讓我們的眼睛進行了接收。光既然可以在空氣中進行傳播,那它自然也是有運動速度可以計算的。
稍微有點物理知識的人都會知道,光速在真空中傳播的速度,大約是每秒30萬千米。這可是宇宙中的最快速度。很多物理定律也都是在這個基礎上進行計算和發現的。如果在未來的某一天,科學家們發現了比光速還快的速度,那麼估計愛因斯坦的理論將會被徹底顛覆掉了,我們之前在書本上學的許多內容應該都要改寫了。
不少人可能會有這樣的疑問,為什麼光速是每秒30萬千米,而不是40萬千米,50萬千米?
其實這個問題的答案沒有我們想像的那麼複雜,很簡單。光速的每秒30萬千米,其實是由人類的意志決定的。也就是說,這和人類使用的測量單位有關。如果人類改變計量的標尺,重新定義1米,那麼光速也將會變大或者變小。比如,一般運動跑道是400米一圈,如果我們把計量單位更換,用釐米來計算,那麼一圈跑道就是4000釐米。這麼一看,是不是數字上就大了好多。如果再換成毫米,就是40000毫米一圈,數字比例又增長了。所以說,光速的數字,是跟測量它的單位密不可分的。而它的測量單位又是怎麼制定 的呢?
在18世紀中葉,法國的科學院用子午線來計量米。計量方法就是,通過巴黎的子午線上的赤道到北極極點距離的1000萬分之一,來作為計量單位「米」。然後世界各地開始逐漸沿用這個標準。如果當時定義的是4000萬分之2為基本單位「1米」。時間不變的情況下,光速就是每秒15萬千米了。所以說,這制定的標準,完全都是由人的意志來決定的。
因為在之前的計算中忽略了地球的扁率這個問題,所以出現了誤差。為了更加精確「米」的標準,科學家們用光譜來定義「米」。
科學家們把氪86在真空中進行放電時所產生的橙色譜線輻射的1650763.73倍定義為1米。因此這個「米」的定義,比之前進行的定義更加精確。
隨著技術的進步,科學家們又利用光來重新定義米。就是將光在真空中移動的「1/299 792 458秒」的距離為一標準米,而這個標準一直使用到今天。
所以,光速的大小都是通過人類設定的單位而改變的。也正因為這樣統一的尺寸和計算,才讓我們的科學得以進步和推進。