光速为什么那么快 光速最初是如何测量的

光速最初是如何测量的  

真空中的光速为“每秒299792458米”。今天我们之所以能给出一个精确的数字，是因为真空中的光速是用激光测得的一个普遍常数；而当实验涉及激光时，很难对结果提出异议。至于为什么它会作为一个整体出现，这不是巧合——米的长度是用这个常数来定义的：“光在真空中以每秒1/299792458的时间间隔传播的路径的长度。”

在几百年前，人们普遍同意或至少假设光速是无限的，而实际上它真的，真的，真的很快-作为参考，光速只是比已知宇宙中最快的东西稍慢-一个少女的反应时间，如果贾斯汀·比伯在Twitter上说，“第一个回复这条微博的人是我的新女友。”

第一个质疑“光速是无限的”的人是公元前5世纪的哲学家恩佩多克斯。不到一个世纪后，亚里士多德就不同意恩佩多克斯的观点，争论持续了两个多世纪，一千年后，

是最早提出一个实际实验来测试光是否有速度的著名科学家之一，他是1629年的荷兰科学家Isaac Beeckman。尽管比克曼生活在激光之前的一段时间——这让我想到了一点——但他明白，没有激光，任何好的科学实验的基础都应该包括某种爆炸；因此，他的实验包括引爆火药。

比克曼在离爆炸不同距离处放置镜子并询问观察者，当从每个镜子反射的光线到达他们的眼睛时，他们是否能看到任何差异。正如你可能猜到的，这个实验是“没有结论的”。

一个类似的更著名的实验，不涉及爆炸，可能是伽利略伽利略在不到十年后的1638年进行的，或者至少是提出的。伽利略和比克曼一样也怀疑光速不是无限的，并在他的一些作品中提到了一个涉及灯笼的实验。他的实验（如果他曾经做过的话）包括把两个灯笼放在相隔一英里的地方，试着看这两个灯笼之间是否有明显的滞后；结果没有定论。伽利略唯一能推测的是，如果光不是无限的，那么它是快的，在如此小的尺度上进行的实验注定会失败。

直到丹麦天文学家奥勒默（Ole Rómer）加入这场争论，光速的测量才变得严肃起来。在一个让伽利略在山上闪烁灯笼看起来像小学科学展项目的实验中，Rómer决定，由于缺少激光和爆炸，实验应该总是涉及到外层空间。因此，他根据行星本身的运动进行观测，并于8月22日宣布了他的突破性成果，1676年，

在研究木星的一个卫星时，Rómer注意到日食之间的时间会在一年中变化（基于地球是朝着木星移动还是远离木星）。出于对这一点的好奇，Rómer开始仔细记录下I0（他正在观察的月亮）进入视野的时间，以及它与通常预期的时间之间的关系。过了一会儿，Rómer注意到，随着地球绕太阳公转，并反过来离木星更远，Io进入视野的时间将落后于他在笔记中写下的预期时间。罗默（正确）认为这是因为木卫一反射的光不是瞬间传播的。

不幸的是，他所使用的精确计算结果在1728年的哥本哈根大火中丢失了，但是我们从报道他的发现的新闻报道和当时的其他科学家那里有了相当好的解释在他们自己的作品中使用了Rómer的数字。这个它的要点是，通过一系列巧妙的计算，包括地球和木星轨道的直径，Rómer能够得出结论，光穿过地球绕太阳轨道的直径大约需要22分钟。Christiaan Huygens后来将其转换为更为常见的数字，根据Rómer的估计，光以每秒22万公里的速度传播，这个数字与第一段中提到的数字有点差距（约27%），但我们马上就可以得出结论。

当Rómer的同事们几乎普遍对他的Io理论表示怀疑时，Rómer平静地回答告诉他们1676年11月9日的日食将晚10分钟。当时间到了，怀疑者们目瞪口呆地站在那里，因为整个天体的运动证明了他的结论。

Rómer的同事们对他的估计是正确的，因为即使在今天，他对光速的估计也被认为是惊人的准确，因为它是在激光、互联网和柯南·奥布莱恩头发的存在。好吧，那是每秒8万公里的速度太慢了，但是考虑到当时的科学技术状况，这是非常令人印象深刻的，特别是考虑到他最初只是一个预感。

更令人吃惊的是，人们认为Rómer的估计有点太慢的原因是与其说是他犯了什么错误，倒不如说是因为当Rómer做他的计算时，地球和木星轨道的公认直径已经偏离了。也就是说，罗默错了，因为其他人在科学上不如他厉害。事实上，如果你将正确的轨道数插入到他在上述火灾中文件被销毁之前的原始计算中，他的估计几乎是准确的。

，所以即使他在技术上是错误的，即使詹姆斯布拉德利在1729年提出了一个更准确的数字，Rómer将作为第一个证明光速不是无限的人，他通过观察一个位于大约7.8亿公里外的巨大气体球的轨道上的一个小点的运动，得出了一个相当精确的圆球速度。女士们先生们，就在这里，一个缺乏激光的坏蛋是如何进行科学研究的。

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中飞行是相当安全的。额外的事实是：

阻止地球绕太阳运行所需的能量约为2.6478×10^33焦耳或7.3551×10^29瓦时或6.3285*10^17兆吨TNT。作为参考，有史以来最大的核爆炸（苏联的沙皇炸弹）“只”产生了价值50兆吨TNT的能量。因此大约需要1265700000000，其中的1000枚核弹在正确的位置引爆，以阻止地球绕太阳公转。除了关于光速是否无限的争论之外，在整个历史中，一个共同的争论是，光是否起源于眼睛本身或其他东西。托勒密和欧几里得是相信“眼睛发出的光”理论的著名科学家。大多数认为这一理论是正确的认为光速一定是无限的，因为当我们睁开眼睛的那一刻，我们可以看到夜空中的大量星星，而且这个数字不会随着我们看的时间的延长而增加，除非我们之前看到的是明亮的光，我们的眼睛正在适应黑暗。扩展为参考谁首先测量光速？我的速度怎么样光线测量？光速非常狭义的相对论：艾萨克·比克曼关于物质和运动的图解指南：使恩佩多克勒斯·罗默确定光速的机械哲学