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每秒逼近30萬公里的光速,科學家怎麼可能測得到?

在宇宙中,最快的速度就是光速了。

根據愛因斯坦的相對論,宇宙中不可能有物質超過光速。

根據1983時科學家定義,1米是光在真空中於1/299792458秒內行進的距離。

換句話說,光速也就被定義為每秒299792458米。

那麼,問題來了。

光速遠遠超過我們能反應的時間,也遠遠超過了我們日常所能見到的物質的移動速度,科學家到底是怎麼測得的呢?

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就像我們通常說的:興趣是最好的老師。

科學家們一旦來了興趣,那就相當於“流氓會武術”,真的是誰也擋不住。

很多人以為,想要測量光速這麼高級的物理資料,一定要非常先進的科技。

其實,早在1676年,就已經有科學家嘗試了,他就是丹麥天文學家羅默。

羅默很聰明,他在觀測木星的衛星蝕的時候想到,在地球向木星“靠近”時的時長和地球“遠離”木星時的時長會有微小的差距。

利用這個差距,再利用地球的直徑,就可以計算出光的速度。

由於當時人類對於地球的直徑認識不足,所以羅默的資料並不準確,他得出的光速是214300km/s。

這個資料,對於人類第一次測量來說,已經很準確了,至少並不離譜。

而且,羅默也證明了一點:光的速度不是無限的。

同時,我們不得不承認,羅默的方法是沒問題的。

當人類準確地得知地球直徑的時候再利用這個方法計算,得出的光速是299840±60km/s,這基本就和現代測得的資料極其吻合了。

1728年,英國天文學家布萊德雷以更遙遠的恒星為參照,根據它們在一年週期後位置的微弱變化,計算出了光速為299930千米/秒,同樣也非常接近。

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1849年,斐索提出了旋轉齒輪法測定光速。他利用一個720齒的齒輪和一些透鏡、反射鏡等裝置進行了實驗。

簡單來說,利用斐索的方法,讓光以特定的角度照射,讓齒輪以不同的速度旋轉形成不同間隙的縫隙,通過光透過縫隙的時間來計算光的速度。

他的計算結果達到了299776±6km/s,可以而說非常準確。

如今,科學家們測量光速的方法實在太多,不勝枚舉。

由此可見,只要思想不滑坡,辦法總比問題多。

那麼,光速真的是不可超越、甚至不可追平的嗎?這也未必。

目前,有一種叫做中微子的粒子,就非常特殊。

它很有希望追平光速,甚至曾經被測出來比光速快,不過後來被證明,那次測量是實驗室的儀器有點小毛病。

而放眼到整個宇宙,科學家發現,宇宙的膨脹速度似乎超越了光速。

根據目前的資料,宇宙的年齡大約是138.2億年,而可觀測宇宙的直徑已經達到了940億光年,遠遠超過了光速。

可是,根據愛因斯坦的相對論,光速是不可被超越的,這是否意味著相對論出了問題呢?

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科學家指出,宇宙的膨脹,是時空的膨脹,並非是物質的膨脹。光速不可超越指的是有品質的物質,而不是沒有品質的時空。

因此,宇宙的邊緣超過了光速,並不違背相對論。

看起來,光速仍然是無法被超越的,這也意味著,宇宙的邊緣,對於我們來說仍然只是想想,別說觸碰,連看都看不到。

人類究竟能否突破光速的限制呢?宇宙中是否還有其他可以突破光速的現象呢?

期待科學家們的新發現吧。

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