真空中光速為什麼是 299792458 公尺 秒?

時間 2021-05-31 04:36:05

1樓:因果關係

因為人類沒有最先發現真空光速是個常量,否則會定義基本距離長度為一光秒,日常長度單位是一光納秒,簡稱一公尺,你就無論如何問不出這類問題了,因為光速現在看起來極度舒適。

2樓:木土大王

他要是***公尺/秒你又該問為什麼是***公尺/秒了,它總得有個數吧。

這不就是定義問題了嗎,並不特別,也不需要特別,蘋果如果一開始就叫梨子也沒什麼奇怪的。

如果人們先發現了光速以光速為最基本的速度單位那麼其實也沒什麼奇怪的。

我們把光移動一秒的距離稱之1m。

只不過計算小數字方面可能比較麻煩,那麼你走路的速度就會是0.000000000299792458公尺每秒了。。。。。。沒問題的吧

3樓:Rabbyt

The speed of light in a vacuum used to be about 35 mph. Then Jeff Dean spent a weekend optimizing physics.

光在真空中的速度曾近是35英里每小時,後來Jeff Dean花了乙個週末對基礎物理學進行了小小的優化

4樓:斯內普

我想通過傳輸線的理論來對光速為什麼是:,進行說明假定我們有一根無限長的傳輸線,其模型為:

對上述電路應用基爾霍夫電流和電壓定理:

整理方程可得到電壓關係:

對於給定長度為:的一段傳輸線,可得相鄰節點電壓為:

其中,為波長,為頻率,為波速

將上式中的相鄰節點電壓對進行四階泰勒級數展開可得:

將上述公式代入基爾霍夫電流和電壓定理得到的電壓關係,可以得到乙個偏微分方程:

在這裡我們可以對這段傳輸線上的電容和電感代入單位長度的電容和電感值,即:

,上述偏微分方程可以寫為:

如果取無窮小,即對於傳輸線作無限小段的劃分,可得:

這時如果有乙個正弦波進入傳輸線,解偏微分方程可得到:

若將真空磁導率和真空介電常數代入和可得光速:

5樓:搗蛋鬼

299792458 是我們的世界尺度能夠分辨的速度近似值,也許在我們的測試裝置可以測量的波長和頻率內的變化我們無法分辨,比如紅色光的速度也許是299792458.9999999999 而紫色光的速度也許是299792458.9999999998,所以光速恆定本身是測量結果,受限於測量精度。

6樓:

是什麼限制光跑更快?或者:為什麼光從太陽到地球需要8分鐘,而不是1秒。

當光穿過玻璃,是不是有什麼粒子對它施加了作用以至於速度比真空慢?

7樓:

我覺得這個問題應該是這麼回答的。

因為自然界中有許許多多的物質與其自己不同的運動速度,但是只有這種

1 能走30Wkm/s

2 沒有質量的物質

能夠讓人看到東西,所以我們把它叫做光。

一些不同速度的波,如聲波,因為其特性,無法刺激視網膜產生影象,無法在沒有介質的條件下傳播等,不能被我們稱為「光」。

這個問題的關鍵在於,

宇宙產生了無數種客觀物質,但是只有其中一種符合我們對「光」的主觀定義。

從演化論主義者的角度回答,就是,

地球這個環境中,最適合於反應自身環境的(從而可以間接提高生存機會)東西,應該是「光」。因為地球處於太陽的照射下,能利用四處反射的光,來獲知自身所處的情況。

如果我們是一群生活在以w射線為源的「B星球」的怪物,那麼我們問的問題應該是,

為什麼「光」(這時光就是w射線)的速度是123456789km/s.

他們眼(結構不同於我們)中看到的宇宙是另外一種感覺。

8樓:One Two

為什麼真空中光速是這麼大?--哲學問題。

真空中光速多大?--物理問題

物理上,這沒有為什麼,也不用知道為什麼,這是測量結果。後來大家發現真空中光速比其它度量容器更恆定,甚至反過來用光速定義『公尺』的單位。

至於如何理解,只要記住以下幾點:1、真空中光速即系統資訊傳播的最大速度;2、任何無質量粒子都以光速傳播;3、光速或資訊傳播最大速度是有限的,故沒有所謂『超距相互作用』;4、任何慣性參考係下光速恆定。

在自然單位制下,為了避免出現度量恆方面的尷尬和量綱方面的複雜,直接將真空中光速和蒲朗克常數定為1(是的,是1,沒有其它單位,因為自然單位制下只有乙個量綱那就是距離,時間量綱是距離的倒數),也能很好地進行計算(高能物理基本上都採用自然單位制),我想就沒有什麼提主的問題了。

9樓:草地上的怪蜀黍

強人擇原理講:我們所處的這個宇宙有各種各樣的物理基本量,比如電子電荷數e、萬有引力常數G,等等,這些基本量不能根據任何公式計算出來,而僅僅為我們觀測結果所得。這些基本量的值之所以是某乙個值,乃是因為在這種值的宇宙下,才會有那種足以觀察並對這些值產生質問的高智慧型的生物存在。

在其它的宇宙中,這些值是隨機的,或者說每乙個可能的值都對應乙個宇宙。

不過我覺得(僅僅是猜想),光速與上面的這些基本量還不太一樣。霍金的《大設計》(也許是另一本書,記不清了)裡好像提到過:光速是我們宇宙時空的乙個幾何性質。

私以為,我們所在的時空在更高維中的位置決定了我們這個時空中光速的數值。也許光速是乙個宇宙最最基本的量,我們所測到的光速只不過是它若干個時空投影中的一支罷了。在這一點上,也許只有PI可以與之媲美。

PI在我們這個空間的值是3.1415926... 也許也只是乙個投影罷了。

10樓:舒曉

定義值。歷史上,先有長度和時間的度量單位,然後測量光速,發現其值~3*10^8m/s。後來隨著科學的發展,在狹義相對論的框架下,真空光速是常數,之所以是乙個很奇怪的數值,那是為了和已有的長度單位相一致,以達到最高的測量精度。

在科學裡,是用光速值和時間來定義長度單位的。

11樓:芊沓

光速不變有兩種說法,一種說在靜止的觀測系觀測光相對於運動物的光速是變化的,一種說光相對於任意速度觀測點的速度不變。

我不贊成後一種觀點。我認為光速可變的理由不是因為自古至今光速不變沒有得到證明,而是已經出現了光速可變的觀測結果。觀測結果一,斐索流水試驗。

觀測結果二,雷射陀螺儀。觀測結果三,西安東京衛星通訊試驗。

當然許多人認為上述試驗不證明光速相對於觀測點可變,時間延遲和干涉條文移動是光程變化的原因。我不贊成這樣的解釋,因為機械波和不同速度的觀測點相遇的時間變化也是由於波程變化引起的,為什麼電磁波要例外呢?假如因波程變化引起的時間變化叫做波速不變的話,機械波也是波速不變了。

另外,機械波有乙個重要的特徵就是:波源和觀測點在介質中同步運動時觀測點觀測不到頻率變化,只能觀測到波長變化。電磁波不遵守這個規律嗎?我認為還是要遵守這個規律的。

還有一點需要說明的是:在上述試驗干涉光路中,干涉點的條紋移動是兩個原因造成的。乙個是頻率不等,乙個是波長不等。

沒有其他佐證的條件下,波長和頻率造成的彈射條紋移動不可區分。那麼上述試驗出現的實驗結果(干涉條紋移動和訊號延遲)是觀測點觀測到的波長發生變化引起的呢?還是觀測點觀測到的頻率變化引起的呢?

我認為是波長變化引起的,非頻率變化引起的。因為電磁波源和觀測點在介質中同步運動時觀測點觀測到的頻率不變。

如果大家不反對電磁波源和觀測點在介質中同步運動時,介質速度變化觀測點觀測到的頻率不變這一波運動的規律的話,有條件的人可以通過精密儀器的測量證明干涉光路中兩個光的頻率一致。(其實實驗並不複雜,只是在電磁波發射器兩側等距離安裝頻率接受儀就可以了,這套裝置同步運動時無論相對於介質含真空速度多高兩個接收頻率儀收到的頻率是一致的)只要測量出兩個光路光頻一致,或者是兩個光路的波長不一致,那就證明了兩個光路的光速不一致。因為相對於觀測點頻率相同波長不同的光的速度是不相同的。

還有,同時也證明了電磁波領域光頻相同波長一定相同的傳統觀念是不符合客觀實際的。

12樓:馬騰

光速的數值為***公尺/秒,這件事本身不為什麼。

只是因為我們常用的公制長度單位是公尺,常用的公制時間單位是秒,因此光速的數值為 299792458公尺/秒 ,它同樣可以是1,079,252,848.8千公尺/小時,或是186282.397英里/秒,或是1英呎/納秒。

都可以。

光速的數值最初是通過測算得出的,伽利略曾試圖在兩座相距大約1公里的山坡之間用速度=路程/時間計算光速,但由於光速太快,因此根本無法測算。這是有史料記載最早的光速測量實驗。2023年,科學家通過觀測木星的一顆衛星艾歐的公轉週期變化,首次測定光速約為地球軌道速度的9300倍,這是人類首次估測光速的數值。

其後數百年間,隨著測量技術的不斷發展,人類對光速的測量值越來越精確。

但事實上,由於實驗和測量永遠存在誤差,人類測量的光速不可能是精確值。2023年利用穩頻氦氖雷射器測定的光速值為299792.4581千公尺/秒,誤差範圍是0.0019千公尺/秒。

人類已經認識到光速在真空中恆定(這是更龐大的問題,不展開了),現在又有了非常精確的測量手段,測量值已經非常接近精確值,於是2023年,第十七屆國際計量大會上,決定給真空中的光速乙個精確值。這個精確值並非測量值,而是根據誤差非常小的測量值規定的精確值。也就是***公尺/秒。

在此之後,這個定義的光速又反過來定義了傳統上的計量單位,「公尺」在2023年被重新定義為光在1/299,792,458秒內傳播的距離。

真空不是「真空」,那真空中光速c是乙個恆定的值嗎?

魏之佳 這部分只能是猜想。觀測時會受環境干擾。比如磁力影響。但是通過觀測光在不同介質間通過時的速度,證明速度確實有變化。因此可以推論光子的速度不會是恆定的。因為即便是真空也不是 一樣密度 的。體現為不同區域的真空中磁力場強度不同。如果你非要較真在絕對均勻的真空中 那你還是去實驗室測量比較好。 部彥 ...

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