人类是怎么测量光速的

Question

如题所述

Answer 1

齿轮测速法。

齿轮测速法较为精确并且可信地测出了光速的值。之后不久（1861-1862年）就出现了伟大的麦克斯韦（1831-1879，苏格兰物理学家），给出了麦克斯韦方程组，完美的描述了电磁波的运动，他从方程组中得出电磁波的速度约为c=3*10^8m/s，非常接近当时光速的值，于是他大胆的猜测光就是一种特殊频率的电磁波。后来的实验确实证明了他的猜测。

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：

其中的大环是地球绕太阳的轨道，小环是木卫一绕木星的轨道。当地球远离木星（从L到K）和接近木星（从F到G）时，木卫一从木星的阴影里（C到D）出来的时间会产生变化，从这个变化可以就知道光速是有限的，再加上木卫一绕木星的公转周期和地球的公转周期以及公转速度，就可以估算出光速了。从这中方法估计出的光速误差很大，约为2.2x10^8m/s, 比实际值小26%。