光速這麼快，它是如何被人類測出來的？

2020-09-14 宇宙及宇宙外讀者

眾所周知，光在真空中的傳播速度是299,792,458米/秒（約等於3×10^8m/s），但你知道這個速度是怎麼測量出來的嗎？

最開始，包括亞里斯多德在內的科學家們認為光速是無限大的，直到丹麥的天文學家羅默發現了光是以有限的速度傳播，光速的測量才有了真正意義的開始。

在太陽系中，行星都是圍繞太陽運動的，木星有一些衛星，例如木衛一，它就是環繞木星運動的。

假設地球運動到太陽的下方，而木星是在太陽的上方位置的話，太陽發出的光照到了木星上，會被木星擋住，我們把太陽看成一個點的話，那麼木星後面會形成一塊陰影範圍。假如木衛一進入到了陰影區域，我們就看不到它了，這種現象叫做木衛一的月食或日食現象。

按理說，當木衛一進入陰影範圍開始到它運行出來後的這個時間間隔應該是相同的，但是羅默卻發現當地球移動到太陽的右側時，

木衛一進入陰影部分的時間間隔會比較短，而當地球移動到太陽左側時，時間間隔會比較長，這是為什麼呢？

經過了長期的計算、思考和測量實驗後，羅默明白了，光波其實是以有限速度傳播的，速度大概是2.25×10^8m/s。

雖然這個數據和目前我們的3×10^8m/s還有一定的誤差，但是通過這個結論，人們至少知道了，光速確實是有限的。後來又有很多人通過各種實驗方法來測量光速，比較著名的就是麥可遜八面鏡實驗。

麥可遜八面鏡實驗就是通過一個正八面鋼質稜鏡，簡稱八面鏡來實驗的。當光線從一個地方照射到八面鏡後，經過反射到達很遠的一個位置，而這個很遠處的位置又通過兩次反射把光線返回來了，然後進入到觀察目鏡，這就是一個光路。

在這個光路中，其它地方距離比較短，就回來的路徑是比較長的。正常情況下我們是能夠看見光的，但是如果讓八面鏡旋轉起來的話，就不一定能看見光了。因為此時的角度已經不是45度了，所以光線就不知道發到什麼地方去了，看不見了。

但是再通過調整角度的話，讓它正好能轉一個格，那麼此時的轉速如果是每秒轉了n周的話，那麼時間間隔△t就是1/8的周期，就是1/8n秒。從1879年到1926年，經過了近50年的測量研究，最後他將光速測定值定為C=299796km/s 這是當時最精確的測定值，很快成為當時光速的公認值。

麥可遜研究出這個問題後就想，光在真空中可以傳播，那它的傳播速度是相對於哪個參考系的呢？他猜想，也許有那麼一個絕對參考系叫做「以太參考系」，於是麥可遜就設計了很多實驗裝備，希望能以此來找到以太，但最終卻都沒有找到。

以太尋找的失敗直接導致了愛因斯坦相對論的誕生，所以對於光的問題，每一次進步都是意味著物理學的一次飛躍。科學家們花費了畢生精力來研究，為我們的現代物理學打下了堅實的基礎，實在是令人佩服。

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  • 光速這麼快,它是如何被人類測出來的?
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  • 光速這麼快，是如何被人類測出來的？
    因此我們幾乎可以斷定，伽利略的這個實驗是測不出光速的。，他得到的結論是：就算光速是有限的，它也肯定快得不可思議。光速是測出來了，但新的問題又出現了。，並且從理論上證明了光速是一個常數，並且它相對於任何觀察者來說，都是相同的。
  • 光速這麼快,是如何被人類測出來的,你知道嗎
    如果把我們今天知道的光速數值代入這個實驗來計算，延遲只有11微秒，這已經超過了人類反應的極限。顯然伽利略沒有測量光速。他得出的結論是，即使光速有限，也快得難以置信。最先測量數據的人是奧勒羅默。1676年，奧勒羅默首次測量了光速。羅默觀察木星的衛星木衛二，木衛二圍繞木星公轉，轉到木星後面的時候，如果被遮住，就會出現衛星蝕刻。
  • 光跑的這麼快 它的速度是如何測量的?
    這個速度有多快呢？光在一秒鐘內前進的距離大約就可以繞地球赤道7圈半，也就是說，幾乎一眨眼的時間光就可以毫不費力的環遊世界。從地球到月球的距離約為38萬公裡，光打個來回也僅僅需要兩秒多（事實上，地球和月球之間的準確距離就是計算雷射來回所花費時間得到的）。而人類在1969年第一次登上月球，花費了三天多的時間才到達月球，由此可見光速有多快。光速是目前人類已知速度的上限，沒有什麼東西能運動的比光速還快。
  • 光速這麼快,如果造出光速飛船人類可以飛出銀河系嗎
    學過物理的朋友都知道，在這個世界上速度最快的是光速，光速差不多每秒可以跨越30萬公裡，由此可見，光速有多快，現在世界上還沒有任何一種生物或者人造器械的速度可以達到光速。人類自從誕生起就對茫茫宇宙十分好奇，之前一直受限於科學技術的發展，現在人類可以實現在太空中穿梭了，但是還是只局限於太陽系之內，因此，對於浩瀚銀河系內的許多宇宙奧秘，人類還是很好奇，因此很多人就在想，如果咱們的科學家造出了光速飛船，有沒有可能飛出銀河系呢？
  • 光速那麼快,是怎麼測量出來的?
    接下來是一個直觀點的感受，如果我們以光速在地球旅行，一秒鐘差不多能繞地球八圈。這麼大的速度怎麼去測量哪，測量速度最本質的辦法就是測距離和時間得速度，接下來我看前輩大拿們怎麼測量光速?　　伽利略測光速　　那個時代甚至不知道光既是電磁波，只是認為光是有速度的，那就去測一下。
  • 如何肉眼測光速?
    想要知道這些貼地飛行的摩託車到底有多快，我們有許多方法。 也就是光速——299792458米每秒。
  • 光速測量:光那麼快是怎麼測出來的
    1、光速很快，快到讓人難以想像。以至於一度所有人都認為光速是無限大的。3、1849年，羅默證明光速有限170多年後，有個法國的科學家，叫做菲索，它想到了一個絕妙的方法來測量光速眼睛到鏡子的距離很好得到，齒輪的齒數與轉數也很好得到，光速也就可以很方便地計算出來。這個方法的成功之處就是不再用一個單獨的計時器來計時，這是以前所有測量光速的實驗失敗的根本原因。
  • 光速為什麼可以這麼快？它的動力源是什麼？
    光速和時間在某種意義上是同一個東西。光子一秒30萬公裡，如果只跑了15萬，那麼其實不是光子變慢了，而是時間相對地球時間快了一倍。如果測量到光速降低到0，那你的時間甚至相對地球時間開始倒流了，此時，你就是光速了。
  • 光速為什麼可以這麼快?它的動力源是什麼?
    光速和時間在某種意義上是同一個東西。光子一秒30萬公裡，如果只跑了15萬，那麼其實不是光子變慢了，而是時間相對地球時間快了一倍。如果測量到光速降低到0，那你的時間甚至相對地球時間開始倒流了，此時，你就是光速了。
  • 光速是如何測量出來的,科學史各種微妙的實驗是否準確?
    光速確實很快，確實很難測。那該怎麼測？這裡就要吹一波，科學家的聰明才智了。快的不好測，我們就把它轉化成好測的量再來測。比如最早的高精度測量光速的方法，齒輪法。光在特定的光路上，兩次通過齒輪的間隙後被觀測者看到。
  • 光速不變理論是如何被推導出來的?愛因斯坦說的都是對的嗎
    光速，可以說是人類目前最想達到的一種速度了，按照理論來說，如果人類的飛行速度可以達到光速，那麼我們就可以去往宇宙中任何一個我們想去的地方，屆時人類的科學技術水平和文明層次，都將邁入一個嶄新的臺階。而在科學界，有一個著名的理論，叫做「光速不變」理論，這個理論是由愛因斯坦所提出的，那麼，他究竟是如何推導出來這個理論的呢？先讓我們看一下「光速不變」理論的概念，簡單來說，愛因斯坦的《狹義相對論》，就是在這個基礎上創立出來的，即沒有物體可以超越光速存在。
  • 光速是如何測量出來的?
    但由於光速傳播的速度實在是太快了，以至於光在兩英裡內傳播所需要的時間遠遠小於人的反應時間，所以這種方法根本行不通。但伽利略的實驗揭開了人類歷史上對光速進行研究的序幕。最初在科學界，各個物理學泰鬥們對於光到底有沒有速度這個問題一直爭論不休。克卜勒和笛卡爾都認為光的傳播不需要時間，是在瞬時進行的。
  • 「快子」是什麼?人類為何無法「突破」光速?
    「快子」是什麼？人類為何無法「突破」光速？從微觀的角度來看，宇宙萬物都是由最基本的粒子構成的。而在科學家的「想像」當中，卻有一種現實中並不存在的粒子「快子」。「快子」又被稱為「超光速粒子」，顧名思義，就是快子的速度能夠超越光速，但是這種「快子」在現實當中卻是「不可能」存在的。為什麼「快子」不可能存在？人類為什麼始終無法突破光速？今天小編和大家簡單地討論一下這個問題。首先是「快子」為什麼「不可能」存在的問題。我們知道愛因斯坦提出的相對論當中，最著名的就是「質能方程」了，也就是「E=mc^2」這個經典的公式。
  • 愛因斯坦光速最快理論被打破,它的速度竟比光速快3倍!
    於是，對於人類來說，如何提升自己的速度，便成為千百年來人們一直在追求的目標，比方說古代人們有緊急的情況需要傳達，但雙腿沒有辦法快速抵達，於是人們就乘上飛奔的快馬，而在工業革命之後，人類進入蒸汽時代，火車、汽車、飛機等相繼被發明出來，人們不僅速度越來越快，人們的生活水平也達到了極大的改善，特別是在電報、傳真、電話等被發明之後，相隔兩地的人們通過電波，就可以進行交流。
  • 光速不是最快的,這兩種速度比光速要快得多,教科書或需改寫了
    愛因斯坦在他的相對論中提出了一個觀點，宇宙中最快的速度是光速，從那時起光速是最快的這個觀念就在人類鬧鐘根深蒂固了。
  • 光速是宇宙中最快的速度,那麼科學家是怎麼測量它的呢?
    很簡單，讓我們先了解一下，人們從古至今是怎樣測量光速的！我們都知道，光速是宇宙中最快的速度。1849年，阿曼德·斐索測得了光速大約為298000km/s，離現今的299792458m/s已經算是相差很少了。光速那麼快，在1849年，科學家是怎麼得出來的呢？再追溯到1607年那個器材簡陋的時代，伽利略是怎麼求出來的呢？
  • 光速是怎麼算出來的?
    光速定義值：c=299792458m/s=299792.458km/s；光速計算值:c=(299792.50±0.10)km/s (一般取300000km/s）人類為了測量光速經歷了艱難的歷程。光速跑得實在是太快了，它繞地球赤道跑一圈的時間還不到1/7秒。所以大多數古代學者，包括原則上不承認瞬時作用原理的亞里斯多德在內，都認為光速是無限大的。近代的克卜勒和笛卡爾也持這種看法。
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?有四種速度比光速還要快
    人類誕生於數百萬年前，然後通過漫長的進化演化發展成長為人類文明，又經過萬年左右的時間走進了科技時代，成長為科技文明。我們看整個人類文明史就會發現，它其實也是一個速度不斷提升史。人類文明的不斷發展升級也是速度的不斷提升過程。古時候的人們出門基本靠走，強大一點的交通工具也不過是馬車。
  • 「科學有道理」光速那麼快，科學家是如何測量的？
    一百多年前，人類歷史上最偉大的科學家愛因斯坦告訴我們：光速是宇宙中最快的速度，沒有什麼可以超過光速。直到今天，儘管偶爾有超光速現象的存在，但是絕大部分科學家仍然把這個理論奉為圭臬，並且很多時候都找到證據解釋那些超光速現象的問題所在。因此，光速作為宇宙最快速度的地位，依然牢不可破。那麼，如此快的光速，科學家是怎麼測量出來的呢？