很多人可能會很奇怪為什么光速是299792458米/秒,就不能是一個整數(shù)嗎?這不是要逼死強(qiáng)迫癥患者的節(jié)奏?其實(shí)要了解這個問題我們從幾個方面來討論!
一、首先多久是一秒?
二、其次多長是一米?
三、為何光速是一個有限值?
不要認(rèn)為這些都是自古以來的哦,你熟悉的度量衡中沒有一個是天然就存在的而且亙古不變的,所以當(dāng)然文明社會的車輪滾滾向前的時(shí)候,突然思考起當(dāng)年制定1M的時(shí)代,是不是有些不可思議?因?yàn)檫@些使用已久的單位長度已經(jīng)深入了我們的骨髓!
上圖是國際米原器示意圖,是根據(jù)從赤道到北極點(diǎn)距離的千萬分之一制定的,但這個距離的精度是比較差的,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對米的精度要求越來越高,因此聯(lián)合國度量衡組織將米重新定義為“1/299792458秒”為米的長度!抱歉,這米的長度還沒解決,又跑出來一個秒的概念哈!
二、多久是1秒?
咱就不多廢話了,畢竟這個秒差不多就是一天的1/86400是吧,但其實(shí)一天的時(shí)間也是會變的,隨著地球地球自轉(zhuǎn)速度的變慢,這個速度精度也會慢慢漂移,所以也是一個受到科學(xué)應(yīng)用限制而精度急需修正的度量衡!
秒的定義則為“銫—133原子在其基態(tài)兩個超精細(xì)能級間躍遷時(shí)輻射的9192631770個周期所持續(xù)的時(shí)間為一秒”,可能這中間說得非常拗口,但原子鐘的原理基本可以解釋為_核外電子在不能電子層之間的躍遷是會吸收和釋放能量,而這些能量的并不連續(xù),因此她會有一個“共振頻率”,而銫原子的共振頻率為“9192631770Hz”,我們將這個共振平率作為1S的定義!一般天文臺的授時(shí)中心原子鐘精度為30萬年誤差不超過1S,而在外國科羅拉多州博爾德的國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)的單鍶離子鐘NIST F-1的精度為2000萬年誤差不超過1S!
三、光速為什么是個有限值?
可能誰都無法回答這個問題,可能我們這個宇宙就是這樣的吧,哈哈!當(dāng)然我們確實(shí)也可以從頻率和波長上推測出光速,因?yàn)椴ㄩL就是一個周期內(nèi)的距離,那么測算出頻率以后,波長×頻率_光速!似乎非常自然,但問題是光為什么會是怎樣?但事實(shí)上,如果光速是無限的話,那波長無限長我們就看不到可見光了,或者頻率無限高的話就成伽馬射線了,如果集中在某一個頻率的話,那就沒啥波段了,所以還是有光速比較好哈!
因此只要光速是一個有限值這個大前提不變,下面是多少米/秒,就是自己劃定的圈圈自個玩啦,高興就畫的大一點(diǎn),不高興畫得小一點(diǎn)!但最大的問題是當(dāng)大家都熟悉后習(xí)慣在這個圈圈里玩了就不方便改大改小了,否則動到的周邊可就多了!比如你手里的卷尺就得丟了重新買把新的!