依据现有的理论,光在真空中的传播速度是世界中最快的局域速度,其数值为299792458米/秒。真空光速的数值是人为界说的,其小数位后边都是0。已然光速是界说的,那么,为什么不取整为3亿米/秒呢?
这个问题触及到了人类对光速的知道和丈量进程。光速开始被遍及认为是没有上限的,因为只需一发光,就能瞬间照亮周围,而且瞬间被远方的人看到。伽利略对此表明置疑,他试图用试验来丈量光速,但成果失利了。伽利略意识到,假如光速不是无限的,那么,这个速度必然会快到极致。
光速的丈量
在伽利略之后,天文学家奥勒·罗默经过木卫一的星蚀现象,初次确认了光速是有上限的。尔后,惠根斯依据罗默的数据算出了光速为22万公里/秒。尽管这个数值要比实践低了一些,但这敞开了人类丈量光速的大门。
跟着科技的开展,物理学家相继提出了飞翔时刻法、谐振腔法、激光干与法等一系列方法来丈量光速,使得光速的丈量精度变得越来越高。例如,经过飞翔时刻法测出的光速为29.8万公里/秒,经过谐振腔法测出的光速为299792.5公里/秒,经过激光干与法测出的光速为299792456.2米/秒。
光速的不确认性
到了上个世纪70年代,光速丈量值的不确认度现已变得十分低,来自仪器的不确认性现已十分小。但有一个要素一直会影响光速的丈量值,那便是1米的长度。
此前,人们用米原器来对1米的长度进行界说。米原器是一根铂铱合金,想要准确丈量其长度极为困难。而且跟着时刻的推移,米原器自身也会发作改动,然后导致1米的规范长度存在不确认性,这也使得光速丈量值的不确认性一直无法消除。
依据米原器的规范,光速现已丈量到满足准确的境地。而且考虑到光速十分特别,因为依据麦克斯韦的电磁理论,这个速度是一个与参照系挑选无关的速度。所以,科学家就想把光速界说成一个确认的数值,这样反过来再用光速来界说长度单位。
那么,光速界说为多少才是适宜的呢?
因为光速的大小会决议1米的规范长度,而在实际中许多参数都与1米的规范长度有关,所以光速的挑选不能让1米的规范长度发作可测的改动,避免影响到已有的参数。
因而,依据此前光速的丈量值,科学家把光速确认为299792458米/秒。依据此,光在真空中行进1/299792458秒的间隔便是1米的规范长度。这种改动仅仅让米的界说变得愈加准确,但不会影响到此前的参数。假如把光速界说为3亿米/秒,1米的规范长度会出现将近0.07%的误差,然后影响到那些与长度有关的参数。