光速為什麼是30萬公裡每秒？這是怎麼算出來的？

2020-10-07 紫俠

我們生活在一個物質世界，在描述這個世界的各種常量中，高度，質量都沒有極限，但是速度有，那就是光速。光速所指的就是光傳播的速度，它也是目前科學家公認的極限速度，也就是30萬公裡每秒。人類沒有發現比光傳播速度更快的物質，所以光速也被視為是宇宙極限速度。

那麼問題出現了。光速為什麼是30萬公裡每秒，這個數字是怎麼計算出來的呢？

第一個提出這一概念的人是愛因斯坦。光從本質上講是一種電磁波，而在電磁場和波的物理公式中，可以推導出光速的具體數字。嚴格意義上講，光速的計算值為299792.458公裡每秒，這是光在真空中的傳播速度，而在不同的介質中，光的傳播速度也是不一樣的。比如光在玻璃中的傳播速度就只有20萬公裡每秒。

計算出光速並不困難，但問題是以人類現在的所有認知，除了光之外，其他物體想要達到光速都是不可能的。現代物理學中甚至已經不再討論光速和超光速的概念。在經典的力學理論中，光速是個另類，因為光速和其他速度疊加後的結果，依然是光速。

按照運動慣性，一個物體的質量跟它運動的速度相關，當一個物體的速度接近光速的時候，它的質量將變得無窮大。所以科學家們認為，任何有質量的物體，都不可能達到光速，哪怕只有0.1克。這也就為人類想要研究出光速飛船的願望直接潑了一盆冷水。只有質量為零的光子，才能夠以光速進行運動。

這或許也為人類將來的宇宙探索蒙上了一層陰影。

因為人類現在的宇宙飛船速度非常有限。就算人類的科學技術突飛猛進，擁有了光速飛船，抵達距離我們最近的半人馬座阿爾法星，依然需要4.3年時間，往返一次接近10年，這對於壽命不足百年的人類來說，實在是一個莫大的負擔。

人類想要探索更廣闊的宇宙，擁有光速是一個重要的先決條件，大家認為呢？


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  • 光速為什麼是30萬公裡每秒?怎麼算出來的?光能飛出宇宙嗎?
    光速為什麼是30萬公裡每秒？怎麼算出來的？光能飛出宇宙嗎？在高中的時候我們都上過政治課，哲學家告訴我們，我們的世界是物質的世界，是不以人的意志為轉移的，在描述物質世界的時候，不管是它的高度還是質量，都是沒有限制。
  • 為什麼光速是將近每秒30萬公裡,而不是其他數值?
    在人類建立的體系下，光在真空中的傳播速度將近每秒30萬公裡。至於為什麼光速是這個數值，而不是諸如每秒35萬公裡或者每秒15萬公裡，其原因與我們所生活的宇宙屬性有關。根據麥克斯韋的電磁場方程組可以推導出如下的真空光速（c）公式：上式中，ε0表示真空介電常數（或稱真空電容率），μ0表示真空磁導率。無論是真空介電常數，還是真空磁導率，它們都是恆定的常數，都與真空的屬性有關，它們決定了真空中的光速大小。
  • 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？
  • 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。
  • 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。那麼，有朋友不禁要問了，為什麼光速不是每秒35萬公裡、40萬公裡，只能是30萬公裡每秒，是什麼限制了光速呢？
  • 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?
    感謝你在無意中看到這篇文章，顏值都這麼高了，還願意看看小編的文章。在百忙的生活中，希望可以給您帶來一點輕鬆。
  • 光速大約30萬公裡/秒，這是怎麼測量出來的？
    這裡的計算對光速的測量也是適用的，只要我們知道光通過的距離，以及中間經過的時間，就能計算出光速。但是光速太快了，我們30萬公裡每秒的速度，這麼短的距離裡的時間幾乎是無法確定的。在17世紀，天文學家羅邁通過對木星衛星一號運行規律的長期觀察，發現光速是以有限速度傳播的，可以進行測量的，初略計算得出了二十多萬公裡每秒的光速值，雖然有些粗糙，但是這已經是當時的奇蹟了。
  • 光速為何是30萬公裡每秒?到底是什麼限制了光速?
    因為無論光速是30萬還是35萬，都還是可以繼續問，為啥不是40萬公裡云云。此外，還有一個注意事項，公裡有多長也只是一個人為規定，如果換一種規定，光速的數字可能更大也可能更小，比如在歐美國家常用的英制單位，英裡。1英裡=1.6公裡左右，如果用英裡來表示光速那就連30萬都沒有了，大概只有 186,282英裡/秒。所以，核心問題不是光速有多快，而是為什麼它不是無限快?
  • 光速正好是30萬公裡每秒,是巧合還是設計出來的?
    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
  • 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。
  • 光速每秒30萬公裡，動力源在哪？
    很多人會回答光速。不考慮空間的加速方法，光速確實是一個正確的答案。根據愛因斯坦相對論，就算將一顆粒子加速到光速，只要粒子帶有質量，那麼就需要無窮大的能量。光，由於可以到達光速，說明光是一種沒有靜質量的粒子，這說明光是一種非常特殊的物質，該理論提出後，讓很多科學家大跌眼鏡，沒有靜止質量的粒子非常「奇幻」，就像是一個沒有質量物體擺在眼前，是非常不真實的現象。
  • 網友問:光速大約是30萬公裡每秒,是設計出來的還是巧合?
    光速是物理學常數，由我們所在時空的屬性決定；而長度單位「公裡」是人為設定的，光速數值在不同單位體系下有區別，但是光速本身不會變化。根據相對論的描述，光速是我們宇宙中物質運動的最快速度，而且光在真空中的傳播速度是不變的，數值大約為299792458 m/s（約30萬公裡每秒），這個數值是人類通過儀器直接或者間接測定的，有一定的精度誤差。
  • 30萬公裡每秒的光速令科學家「失望」,原因竟然是它太「慢」了
    這樣的地球周長4萬公裡，是遙不可及的大，但是光卻可以一秒鐘繞地球七圈半了，這樣的速度更是我們無法想像的。愛因斯坦的理論對於光速有了新的詮釋，在此前科學界普遍認為光速和其它物體速度性質一致，可以滿足伽利略的速度疊加原理的。愛因斯坦卻認為光速不變，並且是宇宙中最快的速度，更加準確的描述應該是有靜止質量物體運動速度的極限值。
  • 30萬公裡每秒的光速令科學家「失望」，原因竟然是它太「慢」了
    這樣的地球周長4萬公裡，是遙不可及的大，但是光卻可以一秒鐘繞地球七圈半了，這樣的速度更是我們無法想像的。愛因斯坦卻認為光速不變，並且是宇宙中最快的速度，更加準確的描述應該是有靜止質量物體運動速度的極限值。目前已知宇宙中超光速的現象有幾種，如宇宙的膨脹速度是超光速的，量子糾纏速度超光速以及量子隧穿速度超光速等等。但無論如何光速都是我們已知速度的極限值了，但是30萬公裡每秒的光速在天文學家眼裡卻非常慢，令大家非常失望這是怎麼回事哪？
  • 為什麼光速恆定為30萬公裡每秒?光速定值被推翻,物理界豈不炸了
    為什麼光速恆定為30萬公裡每秒？光速定值被推翻，物理界豈不炸了！對於光的討論，古代就有。亞里斯多德堅持認為光的傳播不需要時間，一觸即達。但古希臘的哲學家恩培多克勒則堅持認為光是在不斷移動的，既然是移動就需要時間。
  • 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？
  • 光速為何被限定為30萬公裡每秒?一旦突破光速,文明或進入下階段
    ，相當於每秒194公裡，這是什麼概念？帕克號探測器月球和地球之間的距離是30萬公裡，帕克號僅需1個多小時就可以往返地球和月球，火星與地球的距離為5500萬公裡，帕克號從地球飛到火星也僅需要78個小時，由此可見帕克號的速度有多快，但是帕克號的「快」是相對的，為什麼是相對的呢？
  • 光速是宇宙中的極限速度,每秒30萬公裡,科學家如何測量的呢?
    光速是宇宙中的極限速度，每秒30萬公裡，科學家如何測量的呢？在人類的認知中，宇宙中最快的速度當屬光速。根據愛因斯坦提出的相對論，宇宙中不會出現比光速還快的速度了。很多人都認為想要測量光速，一定需要非常先進的科技，有很多科學家都已經不斷的嘗試過了。光速是宇宙中的極限速度，每秒30萬公裡，科學家如何測量的呢？羅默就是其中之一，它在觀測木星被衛星吞噬的時候發現，地球靠近木星的時長與地球遠離木星的時長，有著很微小的差距。通過這種微小的差距，從而利用地球的直徑，在慢慢的推算出光速的速度。
  • 光速每秒30萬公裡,它的動力來源是什麼?需要加速嗎?
    從牛頓力學三定律我們可以了解到，宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態，如果要想改變一個物體的運動狀態，讓它加速運動或者減速運動，那麼必須要給他提供力的支持，有力才有加速度，速度才會變化。
  • 30萬公裡每秒的光速，它的動力來源是什麼？需要加速嗎？
    從牛頓力學三定律我們可以了解到，宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態，如果要想改變一個物體的運動狀態，讓它加速運動或者減速運動，那麼必須要給他提供力的支持，有力才有加速度，速度才會變化。