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Google涂鸦:人类首次测出光速
上传时间:2020-06-07点击:625次
Google涂鸦:人类首次测出光速

今日的 Google 涂鸦是纪念人类首次以仪器测出光速,从丹麦天文学者奥勒罗默在 1676 年从测量实验发现光线实际上是以有限速度行进,至今已经届满 340 週年。

Google涂鸦:人类首次测出光速

就目前精密统计所得出数据,显示光线在真空环境中的行进速度达每秒 2 亿 9979 万 2458 公尺,趋近于每秒 3 x 108 公尺,成为国际公认精确值,以及定义为物理常数,并且以「c」作为标记。以狭义相对论来看,宇宙万物与讯息的传递速度都不能超过光速,同时光速更有将时间与空间联繫作用,因此爱因斯坦的质能等价定律便是 E = mc2。

而人类第一次以仪器方式量测光速,是 1676 年任职巴黎天文台的丹麦天文学者奥勒罗默观察木星卫星运动,进而发现光线传递速度有其限度,而非过往看法认为光速趋近于无限大,只要 A、B 两点距离持续扩大就会发现光线传递速度差异。

不过,奥勒罗默当时的推论并未获得当时巴黎天文台主任乔凡尼卡西尼接受,但后续却获得惠更斯、牛顿等知名物理学者支持,更在 1729 年由英国天文学者詹姆斯布拉德雷藉由恆星视差的解释,证实奥勒罗默的观测结果正确性。

但在奥勒罗默藉由仪器量测光速之前,早在古希腊至欧洲古典物理学者研究年代都有不少针对光速的看法,甚至在西元前也有人提出光以有限速度形式传递,甚至在不同介质会有速度表现差异的说法,只是当时普遍认为光的行进速度为无限,同时对于光的产生也有不同看法,例如主张光线是从眼睛睁开的瞬间产生,或是由被视物体发出,进而形成视觉。

在奥勒罗默之前,包含荷兰科学家贝克曼、义大利科学家伽利略都曾以肉眼观察镜子反光方式推测光的行进速度,但由于中间有不少因肉眼、听觉所产生误差,因此仍难以界定光速是否为有限。

而因为光线在空气中仍有一定折射率,同时在不同介质也可能影响其传递方向及速度,因此在过去 340 年内的量测结果中,光速的数值呈现结果其实一直在做调整,直到现今才定义为真空状态下的光速可达每秒 2 亿 9979 万 2458 公尺。

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