从宇宙诞生之初到现在,光的速度有发生过变化吗?

天文小知识之光速有发生过变化吗?

光速在真空中是没有变化的,它是一个物理常数,但是在不同介质中光速会有所“变化”。

什么是介质?简单点说就是传播中经过的物质,如水、空气、玻璃等等。光传播途中,当经过这些非真空的介质时,光速就会降低。在玻色–爱因斯坦凝聚这种介质中,光的速度可以降至每秒数米。另外,一个极端是在铷的玻色–爱因斯坦凝聚这种奇异介质中,光的速度“完全停止”。然而,光在介质中的降速,纯粹是因为光在原子间被吸收后再辐射的延时效果所造成的。

综上,光速没有变化,在介质中只是被介质中的原子(电子激发态)现象所“阻挡”了它的速度。具体深入的了解需要用到量子力学…

什么是光速?

任何物质都逃脱不了其有的速度,即便是光也是如此。我们平时看到的光,由于其速度惊人,所以肉眼是无法察觉的。根据狭义相对论,在真空下,没有任何物质能够比光还跑得快。可以举一个经典的例子,雷电,我们会先看到闪电,然后再听到声音。这就是因为光的传播速度远远大于声音的传播。

光速在物理中是一个常数,国际时间标准上的定义是,在真空中光的速度是不变的,为299792458米每秒。那么问题来了,这是如何测得的?请见下文。

如何测得光速?

最早测定光速的是奥勒·罗默,他于1676年从测量实验发现光的速度也是有限的。不过,当时的速度值比现在低很多。

此后光速的测定有很多种方法,如光行差、飞行时间法等等。

光行差法是由詹姆斯·布拉德雷在18世纪发现的,其原理是由于遥远光源(如星体)传播的速度是有限的,又因为地球是在运动的,所以传播到地球上的观测者就会发生位移。见下图最为明朗,中间的算法就不详细说明了。

最终的结果是在1729年,布拉德雷用光行差算出,光速比地球公转速率快10210倍(实际为10066倍)。

另一种方法是飞行时间法,在已知的距离外放下一面反射镜,再测量光到达镜子反射回来的时间。这是阿曼德·斐索和莱昂·傅科发明的斐索-傅科仪原理,如下图所示。

这种方法的精确度比其他现代测量法低(误差在1%)。

跟随时代的进步,光速的测定越来越准确。直到1983年国际单位制对米的重新定义把光速固定为一个准确值,299792.458千米每秒。

我不知道你是谁,我只知道你是一个垃圾。宇宙有多少年?人类无法考究这个问题。我可以简单的告诉你。宇宙是没有亮度。有哪一个星球发亮的,在人类可能还没有发现。天上的月亮是漆黑一片。都是靠着太阳反光照射。月亮有亮度是被动的。你拿过镜子没有?如果拿个镜子对着太阳,镜子也有亮度,辐射到某一个物体上。整个宇宙的亮度全部靠着太阳。包括温度。都是太阳在做贡献。太阳也有老的那一天。据专家测定,太阳已经运转了46亿年。在我看来太阳现在正是阳刚气盛年代。估计太阳能活到90亿年左右。如果这个天体没有太阳做出巨大贡献。整个宇宙都是一团黑。近一段时间中国爆出两条特大新闻。中国也准备做一个人造太阳。今年可能要发射两颗人造月亮。到那时候我们中国或者说半个地球,晚上都不用电灯。室外照射相当明亮。对于月亮来说,对人类可能没有多大影响。如果是两个太阳的话,天下是一个什么结果,谁也没有预料。地球的温度加高,水分蒸发加快。植物动物如何生长,这都要打个问号。南极跟北极的冰加快融化。有人预算过。那么多冰融化以后上海可能会泡在水里,还有日本。都遭到同样的命运。我想中国的专家一定会考虑这些问题。






光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。由此可知,参考系不变,光速是不会发生改变的。