追上光的速度，才有現代科學，干涉儀能做什麼？它，抓得住光

現代物理學，或者說整個現代科學，都是建基於對光速的準確測量。由於光速太快，在19 世紀時人們不可能用普通方法去量度光速：站在很遠的距離，打開電筒然後計時，光速就是距離／時間了。可是，光速快到能一秒鐘由地球跑到月球。以當時的技術，實驗者恐怕得把光源帶到月球上才行！

幸好，伽利略早在1610 年發現了木星的其中四粒衛星。木星的衛星運轉到木星後面的現象，叫做掩食。天文學家發現，木星掩食衛星的時間長度，在不同季節不同。如果光速是無限快的話，理應不會發生這個現象。這是因為從木星衛星出發的光線需要一段時間才能到達地球，而地球在這段時間內亦會繞太陽運行一段距離。如果地球的運行方向是向著木星的話，從木星衛星出發的光線走到地球的距離就會短一些，因此掩食時間就會短了；反之，如果地球的運行方向是背著木星的話，掩食時間就會長了。

靠著測量不同月份木星掩食衛星的時間差，惠更斯（Christiaan Huygens）在1690 年使用奧勒．羅默（Ole R?mer）在1671 至1677 年間的掩食觀測數據，首次計算出光速為大約秒速22 萬公里，是現代測量數值的75%。

準確測量光速對基礎物理學意義重大。長度是物理學的基本參數。長度單位「公尺」的標準一直靠放在巴黎的一根金屬棒。金屬棒的長度會因熱脹冷縮而改變，而如果金屬棒被破壞或不見了，就沒有辦法回復原本的定義。

在1975 年，光速的測量誤差已變得小到不能再提升精確度，誤差來自原本定義公尺的金屬棒長度的不確定性。從此，長度反過來被光速定義：一公尺就是光在1／299,792,458 秒內走過的距離；越來越精確地量度光速，就變成了越來越精確地量度一公尺的長度。

邁克生的研究使長度單位不用再以實物去做標準。利用干涉儀，邁克生可以量度非常小的距離，連光的波長也能夠直接量度出來。邁克生亦使用干涉儀發現一些原本觀察到的光譜線其實是由一組幾條非常靠近的光譜線組成。干涉儀對例如原子結構和我們討論過的塞曼效應（1902 年諾貝爾物理獎）的研究有很大幫助。

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