为什么光速是299792458米每秒,而不取整3亿米每秒?

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艾伯史密斯
2020-05-02 · 探索讨论科学问题,坚持客观严谨态度!
艾伯史密斯
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长度单位“米”和时间单位“秒”都是人为定义的,真空光速是宇宙中的一个常数,经过人类定义后刚好为299792458米/秒而已。

  平常我们说光速为30万公里每秒,实际上真空光速的准确值为299792458米/秒,而且这是绝对准确的值,没有任何四舍五入的小数部分;真空中的光速是不变的,但是真空光速的数值,会随着长度单位和时间单位的不同而不同,比如换算成英尺大约是983571058英尺/秒。

  时间的定义

  人类最初对时间的定义,是根据地球自转和公转周期确定的,也就是一个太阳日为24小时,每个小时为60分钟,每分钟为60秒。

  

  但是地球的自转周期并不稳定,会受到外界因素的影响,比如2004年的印尼大海啸,就让地球的自转周期缩短了3微秒,随着人类对时间精度使用要求的提高,利用地球自转定义时间已经不够精确。

  

  目前对时间的定义,是利用铯-133原子在两个超精细能级的间跃迁作为“秒”的定义,定义跃迁辐射电磁波周期的9192631770倍为“1秒”,我们再利用秒,就可以衍生出其他时间单位。

  长度的定义

  最初人类对长度的定义,不同文明有不同的方式和标准,比如中国古代有尺、丈、寸等等,现代单位中的“米”,最早是由法国使用的,定义通过巴黎的子午线从赤道到北极点长度的千万分之一为“1米”。

  

  后来国际计量大会使用铂铱合金制作成标准件,以此作为国际米原器,但是国际米原器受材料、温度、测量方式等等因素的影响,其测量长度总会有误差,而且很难保证复制品和国际米原器完全一致。

  

  相对论描述光在真空中的速度是一个常数,实验也证实了这点,于是在1983年的国际计量大会上,把“光在真空中行进1/299792458秒的距离”定义为1米,这个定义完全依赖于时间秒的定义以及光速不变原理。

  

  至于为什么会使用1/299792458而非1/300000000来定义单位“米”,主要是为了衔接旧时定义方案,因为本初子午线从赤道到北极点长度的千万分之一,大约就是光在真空中行进1/299792458秒的距离,这样定义可以降低单位定义变动对社会带来的影响。

  所以我们可以确信地说,光速的准确值为299792458米/秒,而30万公里每秒只不过是光速的近似值而已。

Zero天秤sss
高粉答主

2020-05-02 · 说的都是干货,快来关注
知道小有建树答主
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这是科学的严谨性,丝毫的偏差都会使结果产生很大的误差,所以光速是299792458米每秒,而不取整3亿米每秒。
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我爱你中国es
高粉答主

2020-05-02 · 繁杂信息太多,你要学会辨别
知道答主
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因为人类先发明了长度单位,这个单位是按照人类的使用习惯而定的,后来有了秒,然后光速是根据长度跟时间得出来的,因此算出来不是整数!
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阳光的765432g
2020-05-02 · TA获得超过697个赞
知道答主
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光速是科学家经过严谨的实验和推导得出的结论,精确一些是对科学的严谨态度
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大明山的臭虫
2020-05-13 · TA获得超过133个赞
知道答主
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因为这样才能体现科学的严谨,取整是民间的记忆方法,不能放在科学上来用
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