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光速是如何計算出來的?

1607年,伽利略進行了人類第一次測試光速的嘗試,他讓兩個人站在相距一英里的兩座山上,各拿一個燈,一個人先舉燈,第二個人看到燈的時候舉起自己的燈,兩盞燈的時間間隔也就相當於光傳播兩英里的時間,雖然伽利略的想法是正確的,可惜的是現實太過於骨感,光的傳播一個來回就是3/300000=0.000001秒,而人類反應速度遠遠跟不上光的傳播速度,因此所測得的誤差太大。

1676年的時候,丹麥天文學家羅麥推算出光跨越地球軌道需要22分鐘,並且第一次提出了有效的光速測量方法,當時的法國科學院並沒有立即接受他的方法,著名的科學家惠更斯卻根據他提供的數據以及地球的半徑計算出了光的傳播速度為214000千米/秒。儘管該數值和現在我們所知道的最精確的數據存在巨大的差異,但是我們現在都知道,錯誤不在於方法,而是他對光跨越地球的時間是錯誤的。

1725年的英國天文學家布萊德雷觀察到光的方向與同一時間同一地點靜止的觀測者觀察到的方向有偏差的恆星「光行差」現象。但一直到1728年他才認識到這是由光速與地球公轉所引起的「光行差」,於是他使用了地球公轉的速度與光速的比例,計算出了太陽光到達地球需要8分13秒。

1849年法國人菲索設計了在地面上用於測量光速的實驗裝置,他所測得的光速為315000千米/秒。

1850年的法國物理學家傅科改進了菲索的方法,得出的光速為298000 千米/秒。

1928年的卡婁拉斯和米太斯塔德利用克爾盒法來測定光速。1951年,貝奇斯傳德使用這種克爾盒法測得的光速為299793千米/秒。

1950年的艾森提出了空腔共振法來測量光速。

1958年的弗魯姆通過波長和頻率計算出了光速的精確值:299792.5±0.1千米/秒。

1972年的埃文森測得了目前真空中光速的最佳數值:299792457.4±0.1米/秒。

1975年第十五屆國際計量大會決議,將真空中光速的最可靠值定為 c=(299792458±1) m/s 通常我們在進行計算時的采值為:3.0×108m/s。

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