既然至今人类还未实现超越光速,那么光速是怎样才被人类测出来的呢?

如题所述

这是个好问题!最初有两个人拿着灯到对面的山顶上发开关信号来测量光速。当然,那样测出来的不是光速,是人类的反应速度。

以现代的技术,测量光速也不难。拿一束激光射到几公里外的镜子上反射回来,这个时间差几十微秒(百万分之一秒)。用光传感器收到激光脉冲后发出电信号,今天就算是一个好的示波器,也能量到纳秒(微秒的千分之一)级别时间差,量这样的时间差不成问题。当然,精密测量的学问就深了去了。

在没有现代技术的时候,测量光速要想个聪明办法。我介绍一下,你要有耐心看:把一面镜子放在几公里以外,那个斜着放的是一面反射一半光透射一半的镜子,光会被远处的镜子反射回来再被这个半透镜反射到望远镜里看见一个光点。

再把一个齿轮放在光路上,放在靠近灯泡和望远镜这边,让光透过齿轮齿间的缝隙传过去,在望远镜里看见。把齿轮转起来,就看见光一闪一闪的。

光透过齿轮再被镜子反射回来,需要几十微秒。当齿轮转得飞快,光反射回来的时候,就可能因为齿轮已经转开了半个齿的角度,被挡住了。此时望远镜里的亮点就消失了。当齿轮转得再快时,还可能因为齿轮刚好转过了一个齿的角度,亮点再次出现。记录亮点首次消失时齿轮的转速,就能算出光速。

这是1845年的事情,人类第一次直接地测到光速。当时要做这样的实验,还是要克服不少技术困难的。

测光速的人很多,而科学家现在还在不断地进行精确,最早的测光速实验是伽利略做的,分别在两个山头打灯,结果是测不出,后来又经历了很多代科学家的努力。

在麦克斯韦时代,斐索齿轮实验法就测得比较可以接受的范围,而麦克斯韦又通过方程推导得出电磁波速度与实验中光速很接近,所以断言光速是一种电磁波。

 

后来迈克尔孙的旋转透镜法测出来的结果更加精准,后人在此基础上不断优化实验都得到了很好的结果。随着科技发展,后来激光的出现,科学家发明了稳频镭射器,有大大提高了光速测量的精确度,所以现在的光速测量都是在小数点后好几位提高准确度。

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第1个回答  2021-06-05
光束被人类撤出来,其实最主要的原因就是它在运行的过程中有那种光芒,然后展现出来,所以才会看见这种光的这种速度,仍然觉得非常神奇。
第2个回答  2021-06-05
主要是人们通过距离以及时间进行计算出来的,所以才会有了这样的一个庞大的数字。
第3个回答  2021-06-05
很简单,从一个地方发射一束光,到另一处对方接收到光,通过两点之间的距离和接收到光的时间,使用距离除以时间就能得到速度。
第4个回答  2021-06-05
通过测量特定频率的激光的波长,再用速度=波长*频率,就能算出来速度。这一方法的精度极高。现在,由于米是从光速定义过来的,所以光速的值也就定死了,就是299792458m/s。
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