多年來，科學家們一直試圖確定光速是多少，但確切的測量是在 1970 年代進行的。到底 這個數字是 299,792,458 m/s 最大偏差為 +/-1.2 m。 今天，它是一個不變的物理單位因為一米的距離是 1/299,792,458 秒，這是光在真空中傳播 100 厘米所需的時間。

科學的確定光速的公式.

為了簡化計算， 該圖簡化為 300,000,000 m/s (3×108 m/s).學校物理課大家都熟悉，就是用這種形式來測量速度的。

光速在物理學中的基本作用

無論研究中使用哪個參考框架，此參數都是主要參數之一。它不依賴於波源的運動，這也很重要。

1905 年，阿爾伯特·愛因斯坦接受了不變性作為假設。這是在另一位科學家麥克斯韋發現沒有載光以太存在的證據之後，提出了電磁學理論。

因果影響不能以大於光速的速度傳播的說法現在被認為是完全正確的。

順便一提！ 物理學家並不否認某些粒子的運動速度可以大於所討論的數字。但在這樣做時，它們不能用於傳輸信息。

歷史參考

要了解該主題的細節並了解某些現像是如何發現的，我們應該研究一些科學家的實驗。 19 世紀的許多發現對後來的科學家有所幫助，主要涉及電流以及磁和電磁感應現象。

詹姆斯麥克斯韋的實驗

物理學家的研究證實了遠距離粒子的相互作用。這隨後使威廉韋伯發展了一種新的電磁學理論。麥克斯韋還明確確立了磁場和電場的現象，並確定它們可以相互產生形成電磁波。正是這位科學家率先使用了“c”這一名稱，該名稱至今仍為世界各地的物理學家所使用。

正因為如此，大多數研究人員已經在談論光的電磁性質。麥克斯韋在研究電磁激發的傳播速度時，得出了這個指數等於光速的結論，他一度對這一事實感到驚訝。

由於麥克斯韋的研究，很明顯光、磁和電不是獨立的概念。這些因素共同決定了光的性質，因為它是在空間中傳播的磁場和電場的組合。

電磁波傳播示意圖。

邁克爾遜和他證明光速絕對性的經驗

上世紀初，大多數科學家使用伽利略的相對性原理，認為無論使用哪種參考系，力學定律都是相同的。但根據理論，電磁波的傳播速度必須隨著源的移動而改變。這與伽利略的假設和麥克斯韋的理論都背道而馳，這也是開始研究的原因。

當時，大多數科學家傾向於“以太理論”，根據該理論，指標不取決於其來源的速度，主要決定因素是介質的特性。

邁克爾遜發現光速與測量方向無關。

由於地球在空間中沿某個方向運動，根據速度相加定律，光速在不同方向測量時會有所不同。但邁克爾遜發現無論在哪個方向進行測量，電磁波的傳播都沒有差異。

以太理論無法解釋絕對量的存在，更能說明它的謬誤。

愛因斯坦的狹義相對論

當時這位年輕的科學家提出了一個與大多數研究人員的信念背道而馳的理論。根據它，時間和空間具有這樣的特性，無論選擇的參考系如何，都可以確保真空中光速的不變性。這解釋了邁克爾遜不成功的實驗，因為光的傳播速度不取決於其光源的運動。

[tds_council]間接證實愛因斯坦理論正確性的是“同時性相對論”，其本質如圖所示。[/tds_council]

一個人的位置如何影響一個人對光傳播的感知的一個例子。

早期是如何測量光速的

許多人嘗試確定這一指標，但由於科學發展水平低，以前這樣做是有問題的。例如，古代科學家認為光速是無限的，但後來許多研究人員對這一假設提出了質疑，這導致了許多嘗試來確定它：

伽利略使用手電筒。為了計算光波的傳播速度，他和他的助手在山丘上，精確地確定了山丘之間的距離。然後其中一個參與者打開了燈籠，第二個是他一看到光就做同樣的事情。但由於波傳播速度快，無法準確確定時間間隔，這種方法失敗了。
來自丹麥的天文學家奧拉夫·雷默（Olaf Remer）在觀察木星時注意到了一個特殊之處。當地球和木星在它們的軌道上處於相反的位置時，木衛一（木星的衛星）的日食比行星本身晚了 22 分鐘。由此他得出結論，光波的傳播速度不是無限的，而是有極限的。根據他的計算，該指數約為每秒 22 萬公里。
雷默測定光速。
大約在同一時期，英國天文學家詹姆斯布拉德利發現了光像差現象，這是由於地球圍繞太陽的運動，以及由於圍繞其軸心的自轉，導致了天空中恆星的位置和與他們的距離不斷變化。由於這些特徵，星星在每年都描述了一個橢圓。根據計算和觀察，天文學家計算出速度，它是每秒308,000公里。
光的畸變
Louis Fizeau 是第一個決定通過實驗室實驗確定確切比率的人。他在距離源頭八千六百三十三米的地方架起了一個鏡面玻璃，但由於距離太小，無法準確計算時間。然後科學家放了一個齒輪，它的齒輪週期性地覆蓋著光線。通過改變輪子的速度，Fizeau 確定了光沒有時間通過齒間並返回的速度。他計算出的速度為每秒 315,000 公里。
路易斯·菲索的實驗。

測量光速

這可以通過多種方式完成。沒有必要詳細分解它們，每個都需要單獨審查。因此，最容易對品種進行分類：

天文測量。.這是最常使用 Remer 和 Bradley 方法的地方，因為它們已被證明是有效的，並且這些值不受空氣、水和其他環境特徵的影響。在空間真空中，測量的準確性會提高。
空腔共振或空腔效應 - 是行星表面和電離層之間發生的低頻駐磁波現象的名稱。使用測量設備的特殊公式和數據，不難計算空氣介質中的粒子速度值。
干涉測量 - 一組研究方法，其中將幾種類型的波加在一起。這會產生干擾效應，因此可以對電磁振動和聲學振動進行大量測量。