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光速是怎麼推導出來的
光速是怎麼推導出來的
更新时间:2024-04-29 15:07:57

光速是怎麼推導出來的(光速是瞬間30萬公裡)1

瞬間這個詞是一個含義很模糊的詞,無法量化。其實光速就是每秒鐘30萬公裡,你認為是瞬間也好不是瞬間也好它就是這樣的速度。

1秒鐘等于1000毫秒,如果瞬間可以定量,你說1毫秒是瞬間,還是100毫秒是瞬間,還是1秒鐘是瞬間?或許有人把1分鐘也說成是瞬間。但1毫秒光隻能走300公裡,1光年走9.46萬億公裡,就是1光年距離遠的光線要走1年才會到達我們的視網膜,不是所謂"瞬間"到達。

光速不存在加速過程,它應該是恒定的,準确的說法就是光在真空中的速度為299792458m/s。這一秒的光速是一毫秒一毫秒疊加的,是一米一米走過來的。

光速是怎麼推導出來的(光速是瞬間30萬公裡)2

愛因斯坦關于光速的定律認為,光速是這個世界上已知的最大速度。

凡有靜止質量的物體都無法達到光速,因此可以認為光子是沒有靜止質量的。

光速是恒定的,光速自己也不能超越光速。光速沒有疊加态,兩束相互靠近的光疊加的速度也不能超過光速。

你在高速飛行的太空飛船上射出的燈光,也還是光速,不會在30萬公裡的速度上再加上飛船的速度。這個原理可以用洛倫磁轉換公式來計算(過去多次解釋過,在這裡不再贅述)。

光速是怎麼推導出來的(光速是瞬間30萬公裡)3

由于光速有這樣一些特性,所有光速成為了人類的一個常數,從速度單位變成了距離單位,主要用于丈量太空天體的距離,故可以叫做“量天尺”。

在太陽系範圍内,距離單位一般不用光速,而是用天文單位(AU),一個AU等于太陽到地球的平均距離,約1.5億公裡。

出了太陽系,天體稀疏相隔距離遙遠,就用光年為單位了。1光年約9.46萬億公裡,到距離我們最近的恒星,半人馬座a星的比鄰星4.22光年。如果用公裡表述就是約39.92萬億公裡,用AU表示,就是266141.33AU。

宇宙現在的可視範圍達到930億光年直徑,恒星距離我們動辄幾千幾萬幾億光年,這樣用公裡或AU表述就很不方便了。因此光年成為宇宙星際跨度最常用的距離單位。

光速是怎麼推導出來的(光速是瞬間30萬公裡)4

其實,現在的“量地尺”也是以光速來衡量的。

過去,人類用于度量長度的單位“米”标準尺度,是用一個合金做成米原器,保存在巴黎國際計量局,這個刻度是嚴格規定在0攝氏度、1 atm(标準大氣壓)下的長度。但這個尺度由于材料變形和測量精度限制,最高隻能達到0.1μm的精度,對于一些更精密的要求就很難測量了。

為了使這個尺度更精密,後來人們用光波波長為标準,規定“米的長度等于氪-86原子的2P10和5d1能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650763.73倍”。1983年10月第十七界國際計量大會終于用光速重新定義了“米”長度,即“米是1/299792458秒的時間間隔内光在真空中行程的長度”。由此光速成了天上地下唯一精确計量長度的單位。

光速是怎麼推導出來的(光速是瞬間30萬公裡)5

這說明光速是循序漸進的行進的,是一毫米一毫米前進的,所謂瞬間30萬公裡完全無法概括光速的行進過程。

光速是經過幾百年科學家們運用各種方法精密測量得到的。最早伽利略要人們在兩個山頭上用燈光認為測算,當然不是很精确。

後來人們用旋轉齒輪法、旋轉棱鏡法、微波諧振腔法、激光測速法等方法測量,使光速值越來越精密。

現代有了巨大的加速器,美國登月還在月球上設置了激光反射器,這些都成為精密測量光速和距離的重要工具,因此現在得到的光速已經是十分精準的了。

無數事實證明,光速的性質是恒定和無法超越的,正是由于光速的這種精确恒定的特性,才被科學界确定為精密測量我們認知世界的标尺。

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