怎样证明光是有速度的?用什么方法证明的?

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从朴素的认知角度来看,很多现象都表明光的传播有速度,而且极快。

下雨时“电闪雷鸣”是大自然中很常见很震撼的现象。远处咔嚓一声,打了一个雷。声音震耳,但人们先看到闪光。说明光的速度比声音快得多!还有你照镜子,镜子里的你完全同步,你做什么,镜中的你也做什么。你的动作再快,也不能领先于镜中的自己。

所以人们认识到光的传播是极快的。但它的速度是不是无穷大呢?有些科学家认为光的速度是无穷大,有的则认为光的传播速度也是有限的。于是有科学家开始测量光速。两个人站在两个山头上,一方用手电筒照向对方,另一方看到亮光马上打开手电反昭回,第一个人赶紧用手表记录光来回的时间,然后用两个山头之间的距离一起计算出光速来。我们现在知道,这样测出的并不是光速,而是人的反应速度而已。

真正首次测出光速在天文观测中首次做到的。17世纪,天文学家发现木星的卫星遮挡木星(卫星蚀)的时间不同,木星与地球相向运动时时间短而相背运动时则长一些。科学家认为这时光速有限造成的,并据此计算出光速大约为21.5万公里每秒。这与现代认为的30万公里每秒的速度算是很接近了!

现代测量光速比较准确的方法是齿轮法。利用齿轮的高速转动和镜面反射来测量。大体原理参加下图:

光速在现代物理学、天文学和宇宙研究中起着很大的作用。光速甚至在度量衡中也竟然有着重要意义。度量衡就是确定长度单位米、质量单位千克、时间单位秒等等之类定义的。关于米的定义,科学家早期把赤道到北极点之间距离的千万分之一定义为一米。这个定义不大容易复用,误差也难以控制。现代则把光在299792458分之一秒内走过的距离定义为一米。这个定义基于两个事实,一是科学家认为测量的光速很准确了,二是认为时间测量也很准确了。

按照长度米的定义,反推出光速是一个零误差的准确值,也就是299792458米/秒。这在物理学常数中几乎是绝无仅有的,因为绝大部分物理常数都有一个误差范围,而光速是绝对准确的!



首先我们可以用手电筒向空中照射,这样我们可以看到光并不会马上就到达空中的,所以证明光是有速度的。

只要看光在单位时间内通过的距离,就可以知道光有没有速度了。让我们与一束激光进行赛跑,这样就可以证明了。

可以用手电筒对着距离不同的墙体照射,就可以看出光的速度,一瞬间就照射过去了,这就是光速。

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