测量:原创 「科学有道理」光速那么快,科学家是如何测量的?

北京联盟_原题是:「科学有道理」光速那么快 , 科学家是如何测量的?
一百多年前 , 人类历史上最伟大的科学家爱因斯坦告诉我们:光速是宇宙中最快的速度 , 没有什么可以超过光速 。
直到今天 , 尽管偶尔有超光速现象的存在 , 但是绝大部分科学家仍然把这个理论奉为圭臬 , 并且很多时候都找到证据解释那些超光速现象的问题所在 。因此 , 光速作为宇宙最快速度的地位 , 依然牢不可破 。
那么 , 如此快的光速 , 科学家是怎么测量出来的呢?
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实际上 , 对于光速的测量 , 经历了一个漫长的过程 。人类的智慧不断进步 , 才终于完成了这个伟业 。今天 , 咱们就看看 , 科学家是如何测量光速的 。
亚里士多德
亚里士多德是古希腊时期(虽然他不是希腊人)著名的代表人物 , 尽管他的一些理论都被推翻了 , 但当时是非常盛行、甚至被捧到天上的 。
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以亚里士多德为代表的古希腊人 , 同样认为光速是最快的 。但和爱因斯坦不一样的是 , 他们认为光速是无限的 , 也就是所谓的超距效应 。也就是说 , 不论多远 , 光都可以在一端点亮的情况下 , 另一端在同时就能接收到这束光 。因此 , 对于他们来说 , 测量光速完全是荒谬的 , 没有必要的 。
【测量:原创 「科学有道理」光速那么快,科学家是如何测量的?】这不能怪他们 , 毕竟那个时候 , 地球的距离都是他们无法驾驭的 , 能够驾驭欧洲的距离都不太可能 。所以 , 不论是他们生活的范围、还是他们的科学认识 , 都导致了他们对光速看法的局限性 。
伽利略
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在大家的印象中 , 最能打亚里士多德脸的人 , 就是伽利略了 。实际上 , 比萨斜塔的实验 , 基本已经被证伪了 。不过 , 伽利略敢于提出质疑并付诸实验的精神 , 确实一点不假的 。
他并不相信光速无限 , 坚持要自己做实验 。于是 , 他和他的助手 , 爬上了两座山头 , 进行了实验 。他的实验原理很简单 , 助手拿着一盏非常非常明亮的灯 , 用木板挡住它 。然后 , 助手移走木板 , 露出灯光 , 伽利略计算助手移走木板和自己看到灯光的时差 , 用距离除以时间 , 就是光速了 。
现在我们知道 , 伽利略的这个实验 , 是不可能有结果的 , 因为光速实在太快了 。别说两座山头了 , 就算他们站在地球的两端 , 光速从一端传播到另一端(咱就按直径算 , 不按周长算了) , 也仅仅需要不到0.05秒 , 也就是不到50毫秒 。而即使是运动员 , 反应速度也需要150毫秒 。因此 , 伽利略这种方法 , 根本不可能测量光速 , 最多也就是测量一下他的反应速度 。对此 , 他自己也是承认的 。
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罗默无心插柳
伽利略虽然失败了 , 但他的贡献却让测量光速变为可能 。他的实验告诉我们:想要测量光速 , 必须要有更远的距离 。而他更重要的贡献 , 是告诉别人:望远镜这种东西可以看天 , 看星球 。并且 , 他还发现了木星的四颗卫星 , 并称为伽利略卫星 。而其中的木卫一 , 对于测量光速起到了重要作用 。


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