123排行榜,探索世界,了解各类奇异学识!

光速这么快(它是如何被人类测出来的)

时间:2023-02-05

在太阳系中,行星都是围绕太阳运动的,木星有一些卫星,例如木卫一,它就是环绕木星运动的

TIPS:本文共有 1100 个字,阅读大概需要 3 分钟。

众所周知,光在真空中的传播速度是299,792,458米/秒(约等于3×10^8m/s),但你知道这个速度是怎么测量出来的吗?

最开始,包括亚里士多德在内的科学家们认为光速是无限大的,直到丹麦的天文学家罗默发现了光是以有限的速度传播,光速的测量才有了真正意义的开始。

在太阳系中,行星都是围绕太阳运动的,木星有一些卫星,例如木卫一,它就是环绕木星运动的。

假设地球运动到太阳的下方,而木星是在太阳的上方位置的话,太阳发出的光照到了木星上,会被木星挡住,我们把太阳看成一个点的话,那么木星后面会形成一块阴影范围。假如木卫一进入到了阴影区域,我们就看不到它了,这种现象叫做木卫一的月食或日食现象。

按理说,当木卫一进入阴影范围开始到它运行出来后的这个时间间隔应该是相同的,但是罗默却发现当地球移动到太阳的右侧时,木卫一进入阴影部分的时间间隔会比较短,而当地球移动到太阳左侧时,时间间隔会比较长,这是为什么呢?

经过了长期的计算、思考和测量实验后,罗默明白了,光波其实是以有限速度传播的,速度大概是2.25×10^8m/s。

虽然这个数据和目前我们的3×10^8m/s还有一定的误差,但是通过这个结论,人们至少知道了,光速确实是有限的。后来又有很多人通过各种实验方法来测量光速,比较著名的就是迈克尔逊八面镜实验。

迈克尔逊八面镜实验就是通过一个正八面钢质棱镜,简称八面镜来实验的。当光线从一个地方照射到八面镜后,经过反射到达很远的一个位置,而这个很远处的位置又通过两次反射把光线返回来了,然后进入到观察目镜,这就是一个光路。

在这个光路中,其它地方距离比较短,就回来的路径是比较长的。正常情况下我们是能够看见光的,但是如果让八面镜旋转起来的话,就不一定能看见光了。因为此时的角度已经不是45度了,所以光线就不知道发到什么地方去了,看不见了。

但是再通过调整角度的话,让它正好能转一个格,那么此时的转速如果是每秒转了n周的话,那么时间间隔△t就是1/8的周期,就是1/8n秒。从1879年到1926年,经过了近50年的测量研究,最后他将光速测定值定为C=299796km/s 这是当时最精确的测定值,很快成为当时光速的公认值。

迈克尔逊研究出这个问题后就想,光在真空中可以传播,那它的传播速度是相对于哪个参考系的呢?他猜想,也许有那么一个绝对参考系叫做“以太参考系”,于是迈克尔逊就设计了很多实验装备,希望能以此来找到以太,但最终却都没有找到。

以太寻找的失败直接导致了爱因斯坦相对论的诞生,所以对于光的问题,每一次进步都是意味着物理学的一次飞跃。科学家们花费了毕生精力来研究,为我们的现代物理学打下了坚实的基础,实在是令人佩服。

我们转型不易,新知识内容立足于正能量、实用,觉得《光速这么快(它是如何被人类测出来的)》对你有帮助,请留言收藏!

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。
相关阅读
还有比光速快的速度吗 我们究竟能不能突破 (光速的突破)

还有比光速快的速度吗 我们究竟能不能突破 (光速的突破)

...论的存在已经成为宇宙中光速以外的阈值限制,也许这是人类探索宇宙的真正障碍。

2023-08-29 #猎奇八卦

超光速为什么会死亡 一颗原子都可能撞死你(人承受不起)

超光速为什么会死亡 一颗原子都可能撞死你(人承受不起)

人类已知的极限速度就是光速,如果我们人类制造的航天器能够达到光速的话,那宇宙旅行将不再是梦想。当然达到光速实在是太难了,所以人们将目标定在了光速的20%,但即便如此,在这样的速度下撞到一个灰尘就可以让这个...

2023-10-09 #探索发现

爱因斯坦说宇宙中光速最快(但存在两种现象已经超越光速)

爱因斯坦说宇宙中光速最快(但存在两种现象已经超越光速)

...?如果存在,那么这种物体是否会违背传统的物理法则?人类手指甲,脚趾甲的生长速度大约为每个月1mm左右。如果按照这个速度来跑百米赛道的话,那么从起点到终点的时间,大约需要8000年左右。树獭被称作是动物界里最懒...

2023-01-06 #自然地理

宇宙究竟有多大(光速真的是最慢的速度吗)

宇宙究竟有多大(光速真的是最慢的速度吗)

...为例,17646年之后,航海者一号可以飞行一光年的距离。人类文明在大约一万年前才出现,离开太阳系需要一万年。或许认为未来人类可以制造出光速飞船,离开太阳系只需要一年时间,但太阳系只是银河系中一个很普通的星系...

2023-09-10 #科学探索

光年是什么 如何去理解光年(真空中的光速)

光年是什么 如何去理解光年(真空中的光速)

...,而是距离单位。要了解光年,就必须了解光速。光速是人类发现物体在宇宙中运动最快的速度,但值得注意的是,光速在不同的介质中运动是不一样的,而在某些介质中,光速会与其他粒子的运动速度相比较,但在真空中,光...

2023-07-02 #猎奇八卦

解密:光速为什么可以这么快(它的动力源是什么)

解密:光速为什么可以这么快(它的动力源是什么)

...候,再加速将会需要无尽的能量。但是为什么光能够跑的这么快呢?非要说为什么,我也说不清楚,反正是光从一出生就是这么快的速度,它不会减速,更不会停下来,可以说光速是宇宙中的常数,就像万有引力常数一样,自宇...

2023-08-12 #自然地理

假如速度超过光速会有什么后果

假如速度超过光速会有什么后果

...移动的速度超越光速,一直以来都是科学家的梦想,现在人类的航天设备想要离开地球满足“第二宇宙速度”11.2km/s就足够了,以人类现在的科技水平让飞船实现百分之一光速都做不到,就想着超越光速是不是想得太多了?对于...

2022-12-15 #自然地理

霍金微博——以光速飞行会是什么样的感觉

霍金微博——以光速飞行会是什么样的感觉

...亿英里每小时。只有通过这么快的速度,我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。”这个技术带来的突破简而言之一个很重要的是在速度上的突破,其实霍金在很早以前就表示过,有朝一日人们有可能制造出飞行速度接...

2023-08-11 #自然地理