Question

光速是怎么算出来的

Answer 1

测出来的

Answer 2

用公式算出来的！

Answer 3

从17世纪起，科学家们就设想在实验室里用实验的方法来测定光速，但是没能成功。后来利用天体的运动来测量光速，获得了初步成功。19世纪以后，人们又想用实验的方法来测定光速，这一想法最初是由惠斯通提出的。

1834年，英国物理学家惠斯通（C.Wheatstone，1802—1875）利用旋转镜来测定电火花持续的时间，当时他就想用此法来测定光速，同时也想确认一下在折射率更大的介质中，光速是否更大。惠斯通的思想方法是正确的，但是他没能完成。这个思想后来被阿拉哥采纳，可是由于他的视力不佳，就把此课题留给了更年轻的人去研究。另一方面，采用这种方法，镜子必须具有1000多次每秒的速率，机械要求很高，当时的社会技术条件难以达到。与此同时，人们认为人的眼睛要从以如此巨大的速率转动着的镜子中，捕捉被反射的闪光的瞬时映像也是不可能的。随着时间的推延，采用这种基本的思想方法来测定光速，由斐索和傅科获得了成功。

斐索（Armand Hippolyte Louis Fizeau，1819.9.23—1896.9.18）是法国物理学家，先后研究了光的干涉、热膨胀等，发明了一种干涉仪。他在研究和测量光速问题上作出了贡献，是第一个不用天文常数、不借助天文观察来测量光速的人。他发表了题为“关于光传播速度的一次实验”的论文，刊载在1849年出版的《法国科学院周报》第二十九卷上。斐索是采用旋转齿轮的方法来测量光速的。这个实验是在巴黎市郊相距8633米的絮伦（Suresnes）和蒙马特里（Montmartre）之间进行的。经过28次的观察和测量，得到光速的平均值为70948里格（“里格”为长度单位，1里格等于3英里，或4828.032米。70948里格相当于342539.21千米）每秒。这个数值与当时天文学家公认的光速值相差甚小。

除此以外，斐索于1851年又做了关于以太和物质的相对运动的实验，后人称为斐索实验。这个实验结果表明透明介质内的以太，是被运动着的介质（当时用的是水）往前拖曳，但又不是全部被拖曳，其速度比介质的速度小。这一实验在20世纪初由爱因斯坦作了重新解释。

傅科（Jean BernardLeonFoucault，1819.9.18－1868.2.11）是法国物理学家。原先研究医学，从1845年开始从事物理学的研究，曾与斐索共事。两人分手后，各自进行光速测定的研究工作。在物理学史上，傅科以其“傅科摆”的实验著名于世。他以摆球做实验，发现摆球的摆动面有转动，证明了地球的转动。所以我们说，这个实验验证了地球的自转。实验先后做了4次，才得出这一结论。

在光速测定的研究中，傅科是采用旋转平面镜的方法来测量光速的。1850年5月6日傅科向科学院报告了自己的实验结果，并发现光速在水中比在空气中小，证明了波动说的观点是正确的。后来，傅科把它作为科学博士级的论文于1853年提出，并刊载在1862年出版的《法国科学院周报》第五十五卷上，论文的题目为“光速的实验测定：太阳的视差”。

在论文中，傅科叙述了实验装置的改进和实验的结果。他所用的仪器与以前的仪器没有什么重大的区别，只是装了一套推动圆周屏幕移动的齿轮系统，以便准确量度镜的旋转速度。此外，实验中的距离，采用多次反射的方法，从4米扩大到20米。由于光通过的距离增大，时间的量度就更为准确，得到的结果也就更精确。傅科指出，光的速度显然比人们想象的速度要小，用旋转镜测得的光速大约为29.8×107米/秒。接着他又分析了实验结果，据他看来，实验误差不可能超过5×105米/秒。这样，傅科认为这一实验数值是正确的。

斐索和傅科之后，不少科学家采用并改进了前人的方法，继续测量光的传播速度。例如，法国的科尔尼（M.A.Cornu，1841—1902）采用斐索的方法，于1874年在实验中把反射镜安置在23公里远的地方，测出的光速为298500千米每秒；1878年又测得为300400千米每秒。1880—1881年，英国的詹姆斯·杨（James Young）和乔治·福布斯（G.Forbes）测得的数值为3O1382千米每秒。最值得一提的是迈克耳逊的测量工作。

年轻的美国人迈克耳逊（A.A.Michelson，1852—1931）对测量光速表现出极大的兴趣，他继承了傅科的实验思想，于1878年在安纳波利斯海军学院的实验室进行初步实验，测得的数值为299910千米每秒。1882年在俄亥俄州继续进行测量，针对傅科实验中的偏转太小，送回来的像的位移只有0.7毫米的弱点进行改进，使送回来的像的位移达到133毫米，这样测得结果为299853千米每秒。在迈克耳逊的后半生，继续做测定光速的实验。 1926年在威尔逊山做实验，该山与作为远距离测量站的圣安东尼奥山相隔22英里，改用八角形的转动镜（即此转动镜有8个反射面），测得光速为299796千米/秒。