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光速每秒多少

1光速是多少公里为何?光速刚好每秒三十万公里,是设计出来的还是巧合

admin admin 发表于2022-08-12 10:24:24 浏览112 评论0

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光速在真空中传播1年的尺度,确定光速在真空中每秒的传播距离为299792456米,而我们现在采用的精确光速数值是299792458米,目前定义的光的速度是299792458米/每秒,通过发出光到看到光的时间和山头的距离来计算光的传播速度,所以1光秒等于299792458米,计算出真空中的光速值为299792458米/每秒的固定值,这种方法计算的光速为298000千米/秒。

1光速是多少公里为何

世界上没有1光速这个单位,任何速度都是按照时间单位来计量的,光速当然也不例外。

就像没有1车速、1人速、1飞机速一样,没有时间单位,就无法计量速度。比如汽车速度1小时多少千米,人步行或跑步的速度1小时多少千米,飞机速度一小时多少千米。

只能这样表述,人家才能够知道你要说什么,这才是具备常识的话。

如果你说1跑速是多少,谁能回答?你自己能回答吗?

大概这位朋友要问的是光速多快吧,下面我们就来谈谈光速到底多快是怎么得来的。

科学家们为了得到光速的准确数值,经历了几百年的研究和测量,现在光速已经成为物理学和天文学最重要的一个常数。

1638年,现代科学的鼻祖伽利略就开创了光速测量的先河。不过他限于当时的条件,使用的方法非常“民科”,就是采用2个人站在距离1英里的两个山头,通过相互举灯笼来计算光传播速度。这种原始的方法当然无法测出光速,但开启了人类脑洞,引领了后人。-光速每秒多少

1676年,丹麦天文学家奥勒·罗默成为人类第一个用科学方法测量光速的人。他经过长期观测,通过计算木星与卫星的掩映关系,得出了光速的基本数值。

1849年,法国物理学家阿曼达·斐索采用齿轮遮光计数法得出了光速的近似值,每秒为3150000千米;1862年法国物理学家莱昂·傅科在斐索实验基础上改良提高了精度,得到298000千米/秒的精确值;1849年,美国人迈克尔逊在傅科方法基础上,拉长了实验距离,将过去光源反射8公里提升到35公里,得到了299796千米/秒的更精确数值。-光速每秒多少

至此,人们认为用传统的实验方法在地球上再也得不到更精确的值了。

1972年,美国科学家们用现代科学手段~激光干涉法,得到了最精确的光速数值,确定光速在真空中每秒的传播距离为299792456米。

而我们现在采用的精确光速数值是299792458米,这里有两米之差,这是为什么呢?

原来之前的度量衡“米”与光速没有形成一个准确的整数比,因此测量出来的光速后面还会有许多小数点,无法最精确取值的。这已经不再是光速精度的问题了,而是“米”这个尺度与光速不匹配的问题。

为了解决这个问题,在1983年召开的国际度量衡第17届大会上,重新定义了“米”的概念,把1米定义为“光在真空环境下1/299792458秒内通过的长度”。

这样把“米”的长度作了极微小的调整,“米”的定义更精确了,光速也成了一个准确的整数值了,可谓“一箭双雕。

经过三百多年的努力,人类终于掌握了光速的准确数值,而自从爱因斯坦的相对论问世以来,光速已经成为现代物理学、天文学及其辐射到各个学科的最重要常数。

光速每秒钟299792458米,所以1光秒等于299792458米,约30万千米,这是光速的基本常数。

1小时3600秒,所以1光时等于‭1079252848800‬千米,也就是约10.8亿千米;1天24小时,1光天就等于‭25902068371200‬米,约259亿千米;光年按儒略年计算,1个儒略年365.25天,1光年就等于9460730472580800米,约94.6万亿千米。-光速每秒多少

在天体距离测量中,一般取值1光秒30万千米,1光年94.6万亿千米。

所以,没有1光速。一般常用只有光速,也就是每秒光在真空中传播的速度约30万千米;光年,光速在真空中传播1年的尺度。如果需要用光分、光时、光天也可以计算出来,但比较少用。

这就是为何1光速不知是多少公里,也没有为何的原因。

谢谢阅读,欢迎讨论。

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光速刚好每秒三十万公里,是设计出来的还是巧合

在现代物理学上,目前定义的光的速度是299792458米/每秒,每秒30万公里是一个便于我们使用的近似值。这个值是经过数辈科学家几百年的努力精确测量的结果,不是巧合、也不是设计的。

要回答题主的问题,我们不妨从光速的测量史说起。光速如此快,因此其测量难度很大,光速的测量经历了辩论期、物理测量法、天文测量法、实验测量法、干涉法几个阶段。

辩论期

早期,人们认为光是瞬时传播的,即光速是无限大的,包括古希腊科学家的鼻祖亚里士多德在内,都认为光的传播是瞬时的,包括一些科学界的大佬开普勒、笛卡尔等,也都认为光速是无限大、不可测的。然而伽利略认为光虽然传播很快,但却是可以测量的。-光速每秒多少

物理测量法

最初伽利略测量光速,采用了最原始的物理方法,即两人拿灯在两个山头,通过发出光到看到光的时间和山头的距离来计算光的传播速度。结果可想而知,由于光速实在太快了,在两个山头之间传播的时间根本无法确定。但这也开始激起人们对光速探索的兴趣。-光速每秒多少

天文测量法

17世纪后期,随着天文望远镜的发展,光是否具有速度有了定论。1676年,丹麦天文学家罗麦在观测木星时发现一个有趣的现象:在一年的不同时期,木星的卫星的隐食周期是不同的;地球处于木星和太阳之间时和太阳处于地球和木星之间时,周期相差十四五天。他猜测这种现象是因为光具有速度。此后惠更斯根据罗麦的数据和地球半径计算出光的传播速度为214000千米/秒。-光速每秒多少

虽然此数据与目前光速的值差别很大,但是这是人类第一次计算出的光速值,具有里程碑意义。

实验测量法

19世纪,科学家开始使用实验对光速进行测量,其思想是将难以测量的光速,通过实验,转化成容易测量的对象进行计算。比较著名的是齿轮测量法。光在光路上传播时,经过两次齿轮的间隙后被人看到,只有在齿轮转速为某个值时,光才可以穿过间隙,这样就把光速的计算,转化成了齿轮转速的计算。后来经过多次改良,这种方法计算的光速为298000千米/秒,误差已经很小了。-光速每秒多少

干涉法

现代物理学中,使用波长和频率计算光速,计算出真空中的光速值为299792458米/每秒的固定值。通过了解光速的测量历史,我们不得不佩服科学家的智慧,也不由得感慨,科学探索永无止境!

回到题主的问题,光速是一个固定值,是数辈科学家精确测量的结果,既不是设计的、也不是巧合。

电的速度是多少跟光传播速度一样吗

楼主的提问不是很严谨,通常说的电流的传导速率才跟光的传播速度一样。但不知楼主说的是不是此种。电流在形成的过程中共有3种速率,下面逐一讲解。

1、电子热运动的平均速率

首先说什么是热运动,其含义为分子做杂乱无章的无规则运动。那么电子在没有电场的导体中就做杂乱无章的无规则运动,由于热运动向各个方向的机会均等,故不能形成电流。温度越高,电子热运动越剧烈。电子做热运动的速率是 10^5 m/s 的数量级,这个速度对形成电流无贡献。-光速每秒多少

分子热运动

2、自由电子定向移动的速率

这个我们要说到电流形成的过程:在导线中有电场时,自由电子受到电场力的作用,在无规则的热运动上叠加一个定向运动,因而产生电流。由电流定义:I=Q/t。假设导体单位体积中所含电子数目为n,电子所带电荷为q(=e),电子的平均移动速度为v,导体的横截面积为s,则在t时间间隔内,电子定向运动的距离为l=vt,体积则为V=svt。在这个体积内的粒子数目则为Q=nVq=nsvtq,从而有I=Q/t=nqsv。我们在说电流时往往狭义的专指自由电子的定向运动。金属导体中电流的微观表达式I=neSv,其中v就是电子定向移动的平均速率,其大小与导体两端电压、导体材料的性质及温度有关。其定向移动速率是 10^(-5) m/s 的数量级,这个速度是形成电流的。-光速每秒多少

定向移动

3、导体中建立电场的速率

闭合开关一瞬间,电路中各处以光速建立恒定的电场,在恒定电场作用下,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向运动,整个电路也几乎同时形成了电流。导体中以光速的快慢建立起电场,只是这些自由电子定向移动是非常慢的。导体中建立电场的速率也等于电流传导速率。这种在导体中信息传送速率,也可认为等于光速。其数量级为10^8 m/s。-光速每秒多少

信息传输

举一个比较容易理解的例子:一条很长的大街上有非常多的人在行走,由于各人的行走方向杂乱无章,所以不能形成“人的定向移动”。当某个指挥者一声令下,全部人同时往一个方向“定向移动”,但各人的行走速率很小的,只是这个“定向移动”在极短时间内就由无到有了。那么杂乱无章说的就是电子的热运动,列队整齐定向移动则为自由电子定向移动的速率,实施号令的信息传输则为导体中建立电场的速率(电流传导速率)。-光速每秒多少

希望上面的讲解对楼主有所帮助。