为什么光速是299792458米每秒,而不取整3亿米每秒

发布网友 发布时间：2022-10-12 03:59

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热心网友 时间：2023-10-17 20:54

光速是一个基本的物理常量，是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度，在爱因斯坦的相对论中，光速是目前宇宙中发现的最快速度，而地球到太阳的距离长达1.5亿公里，光仅用8分钟就走完，绕地球一周的话，光只需一秒就可以完成绕地球7周……

光速每秒299792458米，在一般的情况下，为了方便计算或者是便于记忆都会取整数，这样大约一点点刚好可以取30万公里每秒，那么为什么光速不取整呢？

首先经历了伽利略过程，他的实验原理很简单，站在两座山头，拿着一盏灯，先用木板挡住它，然后移走木板，露出灯光，通过计算移走木板和自己看到灯光的时差，用距离除以时间，就是光速了，但由于距离太小，时间无法精准计算，最终以失败告终；

其次就是罗默的测量过程，他通过伽利略发现的木星几颗卫星，即伽利略卫星，利用了掩星法进行测量，得出光速在22万公里每秒以上，确定了量级，但还是不准确；

然后就是索菲的测量过程，他通过齿轮法计算，得出光速是每秒31.5万千米，而这个数字离目前的精确值还有一定的差距；

后来到了1862年，傅科又创造了一种测定光速的方法，用一个高速转动镜来测量微小的时间间隔，但测量的原理还是利用速度等于距离除以时间；

再之后，迈克尔逊设计了旋转镜和干涉仪，用以测定微小的长度、折射率和光波波长来测得光速，在1879年，得到的光速为299910±5千米/秒，1882年，得到的光速为299853±6千米/秒，而这个结果也被公认为国际标准，沿用了40年；

最后科学家通过利用激光测量光速，它的测量原理是出自于光的波动说，光速等于波长乘以频率，即c=λν，通过测量出波长和频率来计算光速c，目前这种方法测出的光速是最精确的。

在1975年，第15届国际计量大会决议把真空中的光速值定为c＝299 792 458米／秒，一般取c=3×10^8米／秒。

首先光速在某些计算情况下是可以取整的，不过取整是光速的近似值，这也是为了方便计算。

至于为什么光速是299792458而不是300000000，这个问题牵扯到了我们人类最初如何定义一米和一秒的长度，最开始人类定义一米和一秒完全是根据实际需求而人为定义的，与光速是没有任何关系的。

由于米和秒的长度是我们祖先人为定义的，而且是在光速出现之前定义的，所以光速就使用了1/299792458秒而非1/300000000秒来定义单位“米”，主要是为了维持开始的定义方案，并且尽可能的降低单位定义变动对社会所带来的影响，因为对长度的不同定义，会造成光速具体数值的变化，但不管我们如何定义米和秒，光速都是恒定的，你可以定义光速为任意数值，但导致的是一米的长度变短了或者是一秒的长度变长了。

在狭义相对论中，指的是无论在哪种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，可以理解为，无论在哪种惯性系中观察，光都是一个常数，数值固定为299792458米/秒。

总而言之，米和秒还都是人类自己定义出来的标准，而光速是靠米和秒这些定义以及标准来测量和表述的，如果光速重新修订的话，那么整个世界的标准也将重新制定。