每日分享物理篇-光速是近似值還是精確值?

光速是 299792458 米/秒,看到這個(gè)數(shù)字,你可能會(huì)想,這肯定是一個(gè)近似值,省略了小數(shù)點(diǎn)后面很多位,畢竟怎么可能精確地測(cè)量出光速呢?但我要告訴你,這個(gè)數(shù)值是個(gè)百分之百的精確值。
這是因?yàn)?,科學(xué)家在二十世紀(jì)初達(dá)成了一個(gè)共識(shí)——光速是不變的,是一個(gè)不依賴于參考系、永恒不變的數(shù)值。于是,科學(xué)家們就想,過(guò)去我們說(shuō)光速,都是依賴于米和秒的定義,那既然光速是一個(gè)固定值,能不能反過(guò)來(lái),讓米的定義依賴于光速呢?所以,國(guó)際計(jì)量大會(huì)在 1983 年討論決定,把 1 米的定義修改為光在 1/ 299792458 秒內(nèi)走過(guò)的距離。這樣一來(lái),光速成了一個(gè)定義出來(lái)的值,也就是 299792458 米/秒。
——選自《科學(xué)有故事-聽(tīng)眾問(wèn)答》
小冰小評(píng):對(duì)于光速無(wú)法超越,常見(jiàn)的一個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)知是,無(wú)法區(qū)分“光在空間內(nèi)的傳播速度”和“光所劃過(guò)的空間”。比如,有人說(shuō),站在地球上用一把強(qiáng)光手電的光線在月亮上轉(zhuǎn)一圈,那么理論上這光是不是就能在一瞬間繞月球一圈呢?是的,只要那光夠強(qiáng),那個(gè)圈劃的速度很有可能是超過(guò)光速的。但這并不是這光本身的傳遞速度超過(guò)了?299792458 米/秒 ?!俺馑佟闭嬲暮h是,在一秒內(nèi),信息(物質(zhì))所穿過(guò)的空間不能超越?299792458 米。所以,“宇宙膨脹的速度超過(guò)光速”這事兒也不違背以上定義。
這里還有一個(gè)科學(xué)思維,就是真別以為現(xiàn)在物理,天文的那些理論,是非專業(yè)人士通過(guò)科普的一知半解,然后自己拍拍腦袋就能推翻或者舉出反例的。倒不是說(shuō)“超光速絕對(duì)不可能”,而是說(shuō)現(xiàn)有的理論和現(xiàn)象無(wú)法支持這種可能,將來(lái)有沒(méi)有可能有新的發(fā)現(xiàn)呢?不知道。但還是那句話,在沒(méi)有證據(jù)出現(xiàn)以前,我們只能視為“不可能”,否則一句“萬(wàn)事皆有可能”雞湯是無(wú)法推進(jìn)科學(xué)理論的前進(jìn)的。
基于此,還能推薦一下汪老師的《中小學(xué)生如果忽視課本學(xué)習(xí),而熱愛(ài)科普節(jié)目,是好現(xiàn)象嗎?》讓人理解,科普和書(shū)本知識(shí)絕不是相互代替的關(guān)系。