瞬间这个词是一个含义很模糊的词,无法量化。其实光速就是每秒钟30万公里,你认为是瞬间也好不是瞬间也好它就是这样的速度。
1秒钟等于1000毫秒,如果瞬间可以定量,你说1毫秒是瞬间,还是100毫秒是瞬间,还是1秒钟是瞬间?或许有人把1分钟也说成是瞬间。但1毫秒光只能走300公里,1光年走9.46万亿公里,就是1光年距离远的光线要走1年才会到达我们的视网膜,不是所谓"瞬间"到达。
光速不存在加速过程,它应该是恒定的,准确的说法就是光在真空中的速度为299792458m/s。这一秒的光速是一毫秒一毫秒叠加的,是一米一米走过来的。
爱因斯坦关于光速的定律认为,光速是这个世界上已知的最大速度。
凡有静止质量的物体都无法达到光速,因此可以认为光子是没有静止质量的。
光速是恒定的,光速自己也不能超越光速。光速没有叠加态,两束相互靠近的光叠加的速度也不能超过光速。
你在高速飞行的太空飞船上射出的灯光,也还是光速,不会在30万公里的速度上再加上飞船的速度。这个原理可以用洛伦磁转换公式来计算(过去多次解释过,在这里不再赘述)。
由于光速有这样一些特性,所有光速成为了人类的一个常数,从速度单位变成了距离单位,主要用于丈量太空天体的距离,故可以叫做量天尺。
在太阳系范围内,距离单位一般不用光速,而是用天文单位(AU),一个AU等于太阳到地球的平均距离,约1.5亿公里。
出了太阳系,天体稀疏相隔距离遥远,就用光年为单位了。1光年约9.46万亿公里,到距离我们最近的恒星,半人马座a星的比邻星4.22光年。如果用公里表述就是约39.92万亿公里,用AU表示,就是266141.33AU。
宇宙现在的可视范围达到930亿光年直径,恒星距离我们动辄几千几万几亿光年,这样用公里或AU表述就很不方便了。因此光年成为宇宙星际跨度最常用的距离单位。
其实,现在的量地尺也是以光速来衡量的。
过去,人类用于度量长度的单位米标准尺度,是用一个合金做成米原器,保存在巴黎国际计量局,这个刻度是严格规定在0摄氏度、1 atm(标准大气压)下的长度。但这个尺度由于材料变形和测量精度限制,最高只能达到0.1μm的精度,对于一些更精密的要求就很难测量了。
为了使这个尺度更精密,后来人们用光波波长为标准,规定米的长度等于氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。1983年10月第十七界国际计量大会终于用光速重新定义了米长度,即米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。由此光速成了天上地下唯一精确计量长度的单位。
这说明光速是循序渐进的行进的,是一毫米一毫米前进的,所谓瞬间30万公里完全无法概括光速的行进过程。
光速是经过几百年科学家们运用各种方法精密测量得到的。最早伽利略要人们在两个山头上用灯光认为测算,当然不是很精确。
后来人们用旋转齿轮法、旋转棱镜法、微波谐振腔法、激光测速法等方法测量,使光速值越来越精密。
现代有了巨大的加速器,美国登月还在月球上设置了激光反射器,这些都成为精密测量光速和距离的重要工具,因此现在得到的光速已经是十分精准的了。
无数事实证明,光速的性质是恒定和无法超越的,正是由于光速的这种精确恒定的特性,才被科学界确定为精密测量我们认知世界的标尺。
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