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  • 光跑的这么快,它的速度是如何测量的?

    作者:佚名 来源:科普中国 时间:2018-10-16 11:44 阅读:2291 [投稿]
    人类在1969年第一次登上月球,花费了三天多的时间才到达月球,由此可见光速有多快。光速是目前人类已知速度的上限,没有什么东西能运动的比光速还快。既然光速这么快,那科学家们是如何知道光速的准确数值的呢?

    想必大家在日常生活中都有这样的经验,在雷雨天气,我们总是先看到闪电的光,然后过了好久才听到轰隆隆的雷声。这其中的原因也不难理解,那就是因为光的速度比声音的速度快多了。空气中声音的速度大概是340m/s,一马赫的速度,就是指的是声音在空气中的速度。

    对于光,它的速度似乎是无限的,在日常生活中,光似乎能瞬间从一个地点到另一个地点,例如我们打开手电筒,几乎就在同时我们就看到了手电筒发出的光传播的很远。其实光的速度也是有限的,只不过非常大。

    光在空气中的速度约为3*10^8 m/s。这个速度有多快呢?光在一秒钟内前进的距离大约就可以绕地球赤道7圈半,也就是说,几乎一眨眼的时间光就可以毫不费力的环游世界。从地球到月球的距离约为38万公里,光打个来回也仅仅需要两秒多(事实上,地球和月球之间的准确距离就是计算激光来回所花费时间得到的)。而人类在1969年第一次登上月球,花费了三天多的时间才到达月球,由此可见光速有多快。光速是目前人类已知速度的上限,没有什么东西能运动的比光速还快。既然光速这么快,那科学家们是如何知道光速的准确数值的呢?


    激光测距

    光速测量史

    人类历史上首次测量光速是在1676年。当时丹麦天文学家奥勒·罗默通过研究木星的卫星木卫一发现光速是有限的,并不是无限的,并由此估计出了光速的值。他估算的过程如下图所示:


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