岫玉180料挂件:光速是哪个国家,谁,哪年最先发明的呢

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/09 13:54:18
光速是哪个国家,谁,哪年最先发明的呢

光速是自然存在的,不是任何人发明的,随着科学的发展逐渐被人们所认识,最早测得光速的是丹麦科学家,后来的测量越来越精确,目前人们认为光速大约是每秒300000千米.

光速是在史前大爆炸时固有的,只不过是用人类的语言这样称呼它罢了。能说是发明么?

老大,光速不是发明的好不好

光速能发明吗?

丹麦天文学家罗默(Ole Romer)在17世纪首次成功地计算
出光速。他使用木星的一颗卫星有规律的轨道运动作为计时器,
每次这颗卫星被巨大的行星(木星)所掩食,他便记录下一个
“滴答”。但他发现,从地球上观察,这些滴答的出现并不像预
想的那么规律,在一年之中会时而快几分钟,时而慢几分钟。

罗默计算出,这些时延是木星和地球在绕太阳运动时它们之
间的距离变化所引起的。通过计算一年里地球、木星及其卫星在
轨道上的相对位置,他算出了光穿过宇宙空间的速度。罗默于
1676年向法国科学院提交了他的结果,数值与目前被接受的值之
差不超过30%。

对光之本性的理论探讨也使人们对光速有所了解。19世纪60
年代中期,苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦创建了一组
方程,描述电磁场在空间中的行为。这个方程的一个解表明,电
磁波在真空中必须以约为每秒30万公里的速度传播,与罗默及其
后人的测量结果相当接近。

伦敦皇家研究院的迈克尔·法拉第用电场和磁场的概念解释
静电力和磁场力,并表明光会受到磁场影响。这证实了可见光事
实上是电磁波谱中的一部分。对电磁波谱其它部分——微波,红
外线,紫外线,X射线和γ射线——传播速度的直接测量表明,
它们在真空中都有相同的速度。

用于测量光速的实验不断地变得更精确。到20世纪50年代,
电子计时装置已经取代了古老的机械设备。20世纪80年代,通过
测量激光和频率(f)和波长(λ),运用c=fλ公式计算出了光
速(c)。这些计算以米和秒的标准定义为基础,就像现在一样,
1米定义为氪-86源产生的光的波长的1,650,763.73倍,1秒则定
义为铯-133原子超精细跃迁放出的辐射频率的9,192,631,770倍。
这使得c达到非常高的精度,误差只有十亿分之几。

1983年,光速取代了米被选作定义标准,约定为
299,792,458米/秒,数值与当时的米定义一致。秒和光速的定义
值,表示1米从此定义为光在真空中1/299,792,458秒内走过的距
离。因此自1983年以来,不管我们对光速的测量作了多少精确的
修正,都不会影响到光速值,却会影响到米的长度。你有多高事
实上是由光速定义的。

但光速还定义着比长度更加基本的东西。阿尔伯特·爱因斯
坦的工作表明了光速的真正重要性。由于他的功劳,我们知道,
光速不仅仅是光子在真空中运动的速度,还是连接时间与空间的
基本常数。

爱因斯坦年轻的时候曾经问自己,如果人运动的速度快到足
以跟上光的脚步,光看起来是什么样子的。理论上它看上去像是
你身边一个静止的峰,但爱因斯坦知道,麦克斯韦方程组不允许
这种结果出现。他得出结论认为,要么是麦克斯韦的理论不适用
于运动中的观察者,要么是相对运动力学需要更改。

爱因斯坦在他1905年发表的狭义相对论里解决了这个问题。
这一理论基于一个通用原则:相对任何以恒定速度运动的观察者
来说,不管这个速度是多少,物理原理及光速都是一样的。爱因
斯坦的狭义相对论使我们对时间和空间的观念发生了革命性的变
化,强调了光速在物理学中的根本地位。

想象你在一枚火箭里,与一道激光脉冲一同冲入宇宙空间。
地球上的观察者会看到这一脉冲以光速远去。无论你相对于地球
运动的速度为多少,譬如光速的99%罢,光线仍以光速超越你。
看起来似乎很荒谬,但这是真的。使这为真的唯一途径,就是你
火箭中的居住者和地球表面的观察者以不同方式衡量时间和空间。

时间与空间看上去当然是不同的,这依赖于你是在地球上还
是在宇宙空间里。爱因斯坦的广义相对论将引力描述为时空几何
结构的扭曲。这种说法的一个推论,就是始终沿可能的最短路径
穿越时空的光线,在大质量物体附近会弯曲。这在1919年日食期
间观测掠过太阳附近的星光被太阳的质量所弯曲而得到证明。这
一观测使爱因斯坦的理论最终得到接受,并为他赢得了世界性的
声誉。

但按照基本力学原理,如果光线偏转,它会被加速。这是否
将使光速发生变化,动摇相对论的根本原则?在某种意义上是对
的:我们从地球上观察到的光速,在它从太阳附近经过时确实会
变化。然而相对论和光速不变原理不能被抛弃。