前言:如何測量天體間的距離?光是如何定義的?一光年到底有多遠?
宇宙對我們地球上每個居民來說是廣闊無窮的,渺小的人類處於茫茫的宇宙之中如一粒米般的大小,以宇宙中的各種天體作為參照物來看人類完全是微不足道的。我們都想知道宇宙有多大,要使用我們地球上的衡量單位去計算,我們是無論如何也算不出來的,所以宇宙的大小我們也是完全不可估量的,因為我們拿錯尺子了。拿著地球的尺子去宇宙測量天體,當然錯了。
那究竟應該如何測量天體間或天體自身的距離,需要一把怎樣的尺子來衡量呢?天文學家們當然也是非常聰明的,面對無法測量的問題他們當然不會束手無策的,他們想到的好辦法就是給宇宙重新量身定作了一把尺子,那把尺子的名字叫光年。於是,就用光年這把尺子作為了單位,那為什麼叫光年而不叫聲年呢?原因很簡單,因為光運動的快呀,而且它的速度在宇宙中那絕對是可以排的上第一位的。所以把選光的行進距離作為單位,卻是是當之無愧的,光年的意思也就顧名思義了。
既然我們知道了光年這個單位,但是既然光這麼快,那麼它在一年的時間裡究竟可以走多遠?換句話說一光年到底代表多少距離呢?想要知道光能跑多遠,就得準確知道光能跑多快。關於光能跑多遠的這個問題人們從來沒有停下對它的測量,開始的時候受認知水平的限制,人們認為光總是「嗖」一下就不見了,因此認為光太快了,我們完全捕捉不到光的痕跡,對它根本無法進行認知。
後來我們藉助儀器發現無論光跑的再快,其實是可以測出來的,我們對它的認識從無限性上升到了有限性,可以說是一個跨越式的進步了。再到了後來我們就可以測量出光跑得有多快,它速度的具體數值了,這一數值並非是一成不變的,相反這個數值在不斷進行著精確。
後來又有科學家提出光其實是一種電磁波的觀點,根據他關於電磁的相關理論,光的運行速度用英文字母C進行代替,算是賦予了光速一個符號。然後相對論問世,這個觀點認為我們在進行測量一些東西選擇參照物的時候,總是習慣性的把光速作為一切的參照物,所以呢光速其實是恆定的數值。
人們總是議論來議論去,覺得沒有一個確定的數值是不行的,於是在1983年,對光速進行了一次官方的定義:C=299,792,458米/秒。