在經(jīng)典力學(xué)里,只要知道物體行進(jìn)的距離和時間,就可以計算出平均速度。這里的計算對光速的測量也是適用的,只要我們知道光通過的距離,以及中間經(jīng)過的時間,就能計算出光速。
早在伽利略時代,偉大的伽利略就提出了通過測量光通過距離和時間來測量光速的原理,但是,遺憾的是,條件所限,他能采用的最長測量距離只有幾千米,但是光速太快了,我們30萬公里每秒的速度,這么短的距離里的時間幾乎是無法確定的。所以伽利略的想法不錯,但在當(dāng)時的科技和實驗條件是完全無法實現(xiàn)的。
在17世紀(jì),天文學(xué)家羅邁通過對木星衛(wèi)星一號運行規(guī)律的長期觀察,發(fā)現(xiàn)光速是以有限速度傳播的,可以進(jìn)行測量的,初略計算得出了二十多萬公里每秒的光速值,雖然有些粗糙,但是這已經(jīng)是當(dāng)時的奇跡了。
隨著經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展,很多科學(xué)家對光速進(jìn)行了測量,其中美國的物理學(xué)家邁克爾遜長期進(jìn)行了在地球上的光速測量,他的技術(shù)路線是在兩座山峰之間,借助可以轉(zhuǎn)動的平面鏡,來測量光往返一次的精確時間,最終在加州兩座山峰上成功測得了及其接近現(xiàn)代光速的數(shù)值。對于我們大部分的計算來講,30萬公里每秒這個數(shù)值就已經(jīng)足夠精確了。
現(xiàn)代,隨著激光器和各種光電儀器的發(fā)展,測量光速可以進(jìn)行的非常精確,例如,美國宇航員就在月球上安裝了平面鏡,如果向月球發(fā)射激光,經(jīng)由該平面鏡返回,就可以精確計算光速和地球-月亮之間的距離。在電視《生活大爆炸》炸里,有一集就有類似的情節(jié),Leonard這些科學(xué)宅男們就搞了一臺大功率激光器,用來測量月球的距離。
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