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每日分享物理篇-光速是近似值还是精确值?

2020-08-24 22:35 作者:科学声音  | 我要投稿


光速是 299792458 米/秒,看到这个数字,你可能会想,这肯定是一个近似值,省略了小数点后面很多位,毕竟怎么可能精确地测量出光速呢?但我要告诉你,这个数值是个百分之百的精确值。

这是因为,科学家在二十世纪初达成了一个共识——光速是不变的,是一个不依赖于参考系、永恒不变的数值。于是,科学家们就想,过去我们说光速,都是依赖于米和秒的定义,那既然光速是一个固定值,能不能反过来,让米的定义依赖于光速呢?所以,国际计量大会在 1983 年讨论决定,把 1 米的定义修改为光在 1/ 299792458 秒内走过的距离。这样一来,光速成了一个定义出来的值,也就是 299792458 米/秒。

——选自《科学有故事-听众问答》


小冰小评:对于光速无法超越,常见的一个错误认知是,无法区分“光在空间内的传播速度”和“光所划过的空间”。比如,有人说,站在地球上用一把强光手电的光线在月亮上转一圈,那么理论上这光是不是就能在一瞬间绕月球一圈呢?是的,只要那光够强,那个圈划的速度很有可能是超过光速的。但这并不是这光本身的传递速度超过了 299792458 米/秒 。“超光速”真正的含议是,在一秒内,信息(物质)所穿过的空间不能超越 299792458 米。所以,“宇宙膨胀的速度超过光速”这事儿也不违背以上定义。

这里还有一个科学思维,就是真别以为现在物理,天文的那些理论,是非专业人士通过科普的一知半解,然后自己拍拍脑袋就能推翻或者举出反例的。倒不是说“超光速绝对不可能”,而是说现有的理论和现象无法支持这种可能,将来有没有可能有新的发现呢?不知道。但还是那句话,在没有证据出现以前,我们只能视为“不可能”,否则一句“万事皆有可能”鸡汤是无法推进科学理论的前进的。

基于此,还能推荐一下汪老师的《中小学生如果忽视课本学习,而热爱科普节目,是好现象吗?》让人理解,科普和书本知识绝不是相互代替的关系。

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