谁是测量光速的第一人?光速是计算出来的,还是测量出来的?
人类认知和了解世界的规律,主要是通过科学实验来实现的。尤其在物理和化学领域,实验几乎是自然科学的“核心玩法”。即便如此,对于有些物质的研究还是超出了人类的极限,比如光速。现在我们已经知道了光速是每秒30万千米,但想要测量光速,怎么听都不是一件容易的事情。
光速的数值,究竟是人类计算出来的,还是科学家利用公式推导出来的?人类研究光速的历史,可以追溯到古希腊时代,当时的人们就意识到,光的速度几乎是无穷的。一直到16世纪的伽利略时代,科学的实验方法才被应用到光速研究上。伽利略和助手采用了各种办法,比如仿照声速测量的挡板法,都没能对光速的具体数值得出有效的结论。
在当时的技术条件下,测量光速依然被认为是一种不可能的事情。1676年,天文学家奥勒·罗默在研究木星的时候,利用木卫一和木星阴影的交替时间,计算出了木卫一的轨道旋转周期,但当地球和木星位置越来越近的时候,木卫一离开木星阴影的时间就变短了。奥勒·罗默因此明确了一个观点,那就是光速并非无限,而是一个有限数值。
经过测量,奥勒·罗默得出的光速是每秒21万公里。这可是在17世纪,这个测量结果也并不算太离谱。一直到1728年,天文学家詹姆斯·布雷德里才利用光行差的理论,计算出了光速大概为29.8万千米每秒,这已经十分接近光速的确定值。这是人类用理论计算出来的。
用科学实验的方法测量光速,则要追溯到1849年,法国物理学家.菲佐和傅科采用的旋转齿轮法,起到了关键作用。当麦克斯韦建立了电磁场理论后,人类利用电就能测量出电磁波的波速。在真空条件下进行的光速实验,则是美国物理学家迈克耳孙的首创。
人类的科学发展提供了更多的实验器具,人类测量光速的精确度进一步提升了。一直到今天,我们才有了光速这一个稳定的数值。经过科学家四百多年的努力,人类才最终解释了光速的谜题。大家怎么看?