最快的速度是光速吗 光速多少

光速是多少(最快的速度是光速吗)

我们先来看光速的定义 , 光速是指光波或电磁波在真实空或介质中的传播速度 。注意 , 光的传播速度在实空和介质中是不同的 。即使光可以穿过介质 , 光的传播速度也会减慢甚至降低 。所以自然界最快的速度应该是光在真理中传播的速度空 。3乘以10的次方并不是光速最准确的数值 。光速最精确的值是299792458 m/s , 当然正常情况下我们不需要这么精确的数值 , 但是如果要精确计算 , 这个稍微短一点可能会有很多偏差 。
那么光速到底是怎么出来的呢?古人认为光速是无限的 。毕竟光是可以瞬间到达的 。谁会想到光有速度限制?当然 , 以前的思想没有现在先进 , 技术也没有现在发达 。有些人可能想过 , 但不会计算 。
之一个尝试测量光速的人以失败告终 。这是伽利略 。他把人放在相距约一公里的两座山上 。两人各持一盏灯笼 , 一方举起覆盖灯笼的布 , 另一方看到灯笼发出的光后立即举起覆盖灯笼的布 。计算这个时间间隔 , 得到光速 。但是伽利略没有考虑到人类的反应时间 , 光速太高 , 一公里的间隔太短 。
这个困境直到1676年才被打破 , 丹麦天文学家O.C. Romer利用木星卫星的日食时间的变化(卫星日食法)证明了光以有限的速度传播 。他观察到木星每隔一段时间就会有一次卫星日食 。当地球远离木星时 , 这个周期时间比地球靠近木星时要长 。只有在光速受限的情况下 , 才会有这样的观察 。为了获得可靠的结果 , 罗默常年观测 , 最后从卫星日食的时间变化和地球轨道的直径计算出光速 。
但计算出的光速只有214300km/s , 虽然不准确 , 但这是人类历史上之一次测量光速 。不准确的原因不是 不对 , 而是计算中使用的地球轨道半径 。当时人们并不知道确切的数值 。所以这个不准确导致了光速的不准确 。后来人们知道了准确的地球轨道值 , 就得到更准确的光速(299 , 840 60 km/s) 。
1727年 , 英国天文学家布拉德利(J. Bradley)利用恒星像差估算出光速为303000千米/秒 。光学像差是指运动的观察者所观察到的光的方向与同一时间同一地点的观察者所观察到的方向发生偏离的现象 。布拉德利花了一年时间观测恒星 , 最终计算出了光速 , 但由于地球是自转的 , 最终数据并不是最准确的 。
以上两种 都是通过观测天体来计算光速的 。这两种 总是不那么准确 。直接测量和计算光速的实验是法国物理学家斐索在1849年提出的 , 旋转齿轮的 。这是一种让光线通过转动的齿轮 , 周期性地遮挡光线 , 打在后视镜上的  , 但这种 计算出来的结果不如前两种 准确 。
1851年 , 法国物理学家福柯用高速均匀的镜面代替齿轮 , 将旋转齿轮法改为旋转镜面法 。这一变化使得光速最终测得为298 , 000±500km/s , 后来 , 波兰裔美国物理学家迈克尔逊将前人的两种 结合起来 , 创立了旋转棱镜法 。这种 大大提高了测量光速的精度 。1926年 , 光速出现了当时最准确的速度 , 299798 4km/s 。
后来由于电子学的发展 , 创造了更多的测量光速的  , 克尔盒、谐振腔、光电测距仪等 比直接光学 提高了一个数量级 。激光发明的时候 , 大大降低了光速测量的不确定性 。最终在1983年的第17届国际计量大会上 , 真空中的光速被确定为一个精确值 , 即299 , 792 , 458 m/s 。
至此 , 自然界最快速度已经确定 。光速在科学发展中起着非常重要的作用 。其中 , 大多数普通人应该注意的是爱因斯坦所说的 , 当光速可以被超越时 , 我们将能够穿越时空空 。但到目前为止 , 还不可能超越光速 。因为当速度较高时 , 运动质量会随着速度的增加而增加 。所以只有没有质量的光子才能达到光速 。其他有质量的物体 , 哪怕只有一点点 , 在接近光速时也会变得非常重 。
也许在未来的某一天 , 会有一种技术能够让我们突破光速 , 但那绝不是你有生之年能等到的 。也许也有一种技术可以避免超过光速 , 让我们穿越时空空 , 但也是遥不可及 。我们不用担心太遥远的事情 。让我们活在当下!