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光速正好是30万公里每秒, 是巧合还是设计出来的?

发布日期:2024-12-18 04:13    点击次数:113

光速作为物理学中的一个重要常量,其准确测量是许多理论和实践的基础。

光速到底是多少呢?

早在1780年,科学家们就开始了对光速测量的尝试,经过几百年的不断探索,最终确定光速是299792458米/每秒。

然而,这个数值背后的确定过程却是一个充满争议的历史。

那么光速这个数值又是怎么测量出来的呢?

光速的现象体现。

不管在古代还是现在,光的速度都是非常快的,在地球上来说,光速可以用“30万千米每秒”去近似询问,光照射到月球上只需要1.3秒,照射到太阳上只需要8分钟18秒。

然而在古代,对于光速这个东西,并没有先进的科学技术,所以往往只有推测。

古代人的推测通常比较简单,人们普遍认为光速是瞬时的,或者从不停止。

到了近现代科学发达以后,人们才提出更加精确的定义。

然而,科学探索的道路上,总是历程坎坷。

1598年,伽利略首先提出一个可测量光速的方法。

他以灯塔为例,假设在两个灯塔之间,有一个人在第一个灯塔看到灯闪烁后立即点亮下一个灯塔,这样一来就可以计算出光速。

但是,由于换算的难度,最终他发现只能粗略估计出光速是有限大。

此后,1676年,罗麦通过天文观察发现,当地球在公转时,木星及其卫星之间的位置关系会周期性变化,而这些变化的周期也归结于两个星体间的距离,以及光速。

罗麦根据这些数据计算出光速初步值214000千米/秒,但由于当时的观测条件局限,这个值也被偏差了不少。

18世纪后半叶,在天文学研究中,爱因斯坦通过天文观测借助更精密的仪器对恒星光谱线进行分析,通过计算对附近星系之间距离与时间进行极为细致的观察,最终他算出了光速293330毫秒/每秒。

随后18世纪20年代以后,由于当时事物向精确化发展,更精密的实验方法被成为“实验科学”崛起,这一时期众多能够进行详细观测和实验的方法相继被提出,其中有一个更为准确的测量方法被称为“齿轮测量法”。

光速的物理测量。

具体来说,由于光速过快,人眼无法直接观察到,因此需要借助旋转齿轮来进行观察。

具体做法是这样,在实验室内,在两个相隔很远的地方分别放置两扇木板,在一扇木板旁边摆放一个旋转齿轮,并打开其中一扇木板,然后当光通过来临时关掉这扇木板。

两个步骤之间的时间就是光跑到另外一扇木板所花费的时间,对这个时间变化规律进行观察和总结分析后最终可以算出光速。

但是当时连牛顿时代的时候,这个方法也已经被提出。

经过不少次实验和大量常青果和误差积累最终算出“298000千米每秒”,距离99950万千米每秒差之千里。

不过直到1930年,不同样本得到不同结果使科学家们开始重视光速的问题,并在多个国家相继开展了这个项目研究,在不同条件下不仅得到了过去不同研究成果,同时新的数据也再次将光速向进一步改进修正。

最终现代逐渐引入了干涉法,在19世纪由麦克逊提出,他让两束相同的单色光分别经过不同路程返回,在交叠处出现干涉条纹,通过干扰条纹数量来精确计算出光速。

直至1937年各国专家学者相聚美国,用共同成果为很好的基础确定后开启了商讨会议,在之后讨论中用这样的方法将1913年数据修正为标准值299792458米/每秒,在此之后这个数值便成了国标,也是国际通用标准。

巧合还是设计?

人们忍不住要问,上帝为何要让光速定为299792458米/每秒,而不是别的数字?

如果是其它数字,那么整个宇宙都可能会变成另外一种样貌吧?

不过事情肯定不会这么简单,因为宇宙没有因为这个数字而改变,而是万物生灵因为这么个数字而感慨不已。

欧几里得认为空气既然没有重量,也是无限大的,也有可能我们现在认为是物质世界组成物质的是在未来的某一天将会被证明,它们也仅仅是能量,只是组成元宇宙最基本单位,也是在未来发展的一个阶段而已。

牛顿用万有引力解释了一切,但是他的定律却出了错,而爱因斯坦也会一错再错。

有学者认为,人类现有认识只是非常初步的一部分,或许光速和万有引力一样,只是组成世界的一部分,我们并不知道这一部分有什么用,但是等我们更好更深入探索宇宙的时候,或许现在的这些谜就会随之得到解开。

除了人类自身以及地球之外的其他星体,它们也许有更高等一些,也许低等一些的人类,他们可能和我们一样提出关于万有引力以及光速的问题,甚至他们提出更复杂的问题,而慢慢人类就有可能成为下等智慧生命。

仅仅因为一个数字就对天地和宇宙进行猜测推理,这更像是一种无知者无畏占便宜。

所以呢

通过上面的介绍我们可以了解到,299792458只能说它是巧合,不可能是设计出来那么完美,所以充其量只是构成宇宙的一些部分弄巧成拙罢了。

对光速这个数据来讲,我们只不过是地球上的生命体,因为已有知识和经验对物质世界进行总结而已。

所以对于任何问题,都要理性看待,不要小人之心度君子之腹更要不断探索进取,不断更新知识体系。



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