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最早提出对光速测量的是伽利略，1638年，他安排两位助手分别站在相隔1英里的两个山头上，用举灯方式来计算光速。

具体方法就是甲把灯举起，乙在看到甲灯的同时举起自己的灯，甲看到乙灯同时按下秒表计时，他们认为这样就可以计算出来回2英里光的传输速度。

但光速大约是30万千米每秒，人的反应时间大概是240ms左右，而且在人眼反应的同时，还要通过神经来传递信号到手，显然这种速度是没法跟上光速的，因此伽利略的实验失败了。

第一个测出一个比较靠谱数据的人，是奥勒·罗默。1676年，奥勒·罗默首次对光速进行了测定。

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罗默通过观察木星的卫星木卫一，发现木卫一绕木星公转，绕到木星背后时被遮住就会出现 卫星蚀。

随着地球在公转轨道上移向木星，在地球上观测到木卫一蚀之间的时间间隔将逐渐变短；而当地球远离木星时，木卫一蚀的间隔则逐渐变长。

简单来说就是，木卫一是绕木星作匀速圆周运动的，那么木卫一卫星蚀的周期应该是不变的。

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罗默根据这些数据计算出，当地球距离木星最近时，木卫一蚀将比按照公转周期预测的时间提前约11分钟出现。

六个半月后，当地球距离木星最远时，木卫一蚀将比预期的时间晚11分钟出现。累加时间点相差高达22分钟，他意识到， 这22分钟就是光在地球公转轨道上传播的时间。

后来，克里斯蒂安·惠更斯利用这一数据加上对地球公转直径的估值，计算出光速大约为22万千米每秒，这一数据约有26%的误差。

旋转齿轮法

来源 | 《对旋转棱镜法和旋转齿轮法测光速的讨论》

旋转棱镜法

来源 | 《对旋转棱镜法和旋转齿轮法测光速的讨论》

随着现代科学的发现和探索，人们了解到充斥在世界每个角落的光只是电磁波中一个很小的波段，现在把这个很小的波段叫 可见光。

而电磁波还包含着无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等波段的不可见光。这些可见光和不可见光都具有电磁波的特点，波长与频率、速度有着相关性，这些电磁波在真空中的速度都是一样的，光速与波长频率乘积相等，即 ：c=fλ。

因此只要知道了波长和频率，就能够计算出光速。

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光速会变吗

既然光速是有限的，根据伽利略的相对性原理，速度都是相对的，以不同的参考物测出的速度是不同的，并且速度是可以叠加的。

例如：假设人相对于地面的速度是5 m/s，高铁相对于地面的速度是83m/s，那么人在高铁上与高铁同向行进时，相对于地面的速度就是88m/s。

那么，在地面上用手电筒射出的光线和在高铁上用手电筒射出的光线速度还是一样的吗？

这个问题困扰了科学家们很久，直到麦克斯韦方程组的出现以及“光速是不变的”这个结论的得出——也就是光速不变原理， 即光速相对于任何观察者来说，都是不变的。

在光速的表达式中，真空磁导率和真空电容率都是常数：

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将数值代入光速的表达式，可以直接计算出光速的大小，从理论上证明了光速是一个常数，并且它相对于任何观察者来说，都是相同的。

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有超越光速的物质吗

在理论上，任何有质量的物体都无法达到光速，事实上不仅如此，我们非但无法达到光速，甚至于也不能无限接近光速。

你可能不会想到，就在你阅读这句话的这一秒钟，就有数十亿个中微子从你的身体穿插而过，只不过你并不自觉而已。

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原因就在于本质为中性粒子的中微子不会参与电磁交互，所以即使它从我们的身体中穿插而过，也不会对我们造成任何的影响，而我们也无法感知到它们的存在。

一个物体，只要它具有质量，不论它的质量多么微小， 在它接近光速的时候，它的惯性质量都会趋近于无穷，而惯性质量与引力质量是等效的。一个拥有无穷质量的物体与另一个物体发生撞击，所能够造成的破坏力是不言而喻的。

在科幻作品《三体》中，高等外星文明只是发射了一个接近于光速的质量点，就可以摧毁一个恒星系，所谓质量点就是一个质量极小的物质。这个描述虽然出自于科幻作品，却完全符合事实。

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而在现实世界之中，这样微小的质量点就存在于宇宙空间之中。宇宙接近真空，但并非绝对真空。宇宙间存在着大量的尘埃，有些甚至于连尘埃都算不上，只是一个小到不可见的原子。

这些微小的物质以极为稀疏的形式散布在宇宙空间之中，它们的存在就决定了接近于光速的飞船也是不可能实现的。

我们可以试想一下，一艘接近于光速的飞船在高速飞行过程中与宇宙空间中的一粒尘埃相撞，那么会发生什么？以接近于光速的相对速度发生撞击，飞船会瞬间毁于一旦。

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正因为如此，不要说我们无法造出接近于光速的飞船，即使我们打造出来，也无法让它在宇宙空间中自由翱翔。正是因为宇宙并非完全的真空，所以我们不仅无法达到光速，也不能无限接近它。

转载自｜陕西科普返回搜狐，查看更多