光速一秒可走多公里

真空中的光速
　
這是最古老的物理常數之一。早在1676年，羅邁從木星衛星的觀測得出光速為有限值的結論。觀測證實了他的預言，據此，惠更斯推算出光速約為2×108公尺/秒。
1728年，布拉德雷根據恆星光行差求得c=3.1×108公尺/秒。
1849年，斐索用旋轉齒輪法求得c=3.153×108公尺/秒。他是第一位用實驗方法測定地面光速的實驗者。實驗方法大致如下：
光從半鍍銀面反射後經高速旋轉的齒輪投向反射鏡，再沿原路返回。如果齒輪轉過一齒所需的時間正好與光往返的時間相等，就可透過半鍍銀面觀測到光，從而根據齒輪的轉速計算出光速。
1862年，傅科用旋轉鏡法測空氣中的光速，原理和斐索的旋轉齒輪法大同小異，他的結果是c=2.98×108公尺/秒。
第三位在地面上測到光速的是考爾紐(M. A. Cornu)。1874年他改進了斐索的旋轉齒輪法，得c=2.9999×108公尺/秒。
邁克耳遜改進了傅科的旋轉鏡法，多次測量光速。1879年，得c=(2.99910±0.00050)×108公尺/秒；1882年得c=(2.99853±0.00060)×108公尺/秒。
後來他綜合旋轉鏡法和旋轉齒輪法的特點，發展了旋轉稜鏡法，1924～1927年間，得c=(2.99796±0.00004)×108公尺/秒。
邁克耳遜在推算真空中的光速時應該用空氣的群速折射率，可是他用的卻是空氣的相速折射率。這一錯誤在1929年被伯奇發覺，經改正後，1926年的結果應為c=(2.99798±0.00004)×108公尺/秒=2997984±4公里/秒。
後來，由於電子學的發展，用克爾盒、諧振腔、光電測距儀等方法，光速的測定比直接用光學方法又提高了一個數量級。60年代雷射器發明，運用穩頻雷射器可以大大降低光速測量的不確定度。1973年達0.004ppm，終於在1983年第十七屆國際計量大會上作出決定，將真空中的光速定為精確值。下面列表表示歷年來真空中光速的測量結果。




年代


主持人


方法


光速(公里/秒)


不確定度
(公里/秒)



1907


Rosa、Dorsey


Esu/emu*


299784


15



1928


Karolus等


克爾盒


299786


15



1947


Essen等


諧振腔


299792


4



1949


Aslakson


雷達


299792.4


2.4



1951


Bergstand


光電測距儀


299793.1


0.26



1954


Froome


微波干涉儀


299792.75


0.3



1964


Rank等


帶光譜


299792.8


0.4



1972


Bay等


穩頻氦氖雷射器


299792.462


0.018



1973





平差


299792.4580


0.0012



1974


Blaney


穩頻CO2雷射器


299792.4590


0.0006



1976


Woods等





299792.4588


0.0002



1980


Baird等


穩頻氦氖雷射器


299792.4581


0.0019



1983


國際協議





299792.458


(精確值)

*esu即electrostatic nuits的縮寫；emu即electromagnetic nuits

約300,000公里

光速
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真空中的光速是一個物理常數（符號是c），等於299,792,458米/秒。根據愛因斯坦的相對論，沒有任何物體或信息運動的速度可以超過光速。

光速的測量方法： 最早光速的準確數值是通過觀測木星對其衛星的掩食測量的。還有轉動齒輪法、轉鏡法、克爾盒法、變頻閃光法等光速測量方法。

1983年，光速取代了保存在巴黎國際計量局的鉑制米原器被選作定義「米」的標準，並且約定光速嚴格等於299,792,458米/秒，此數值與當時的米的定義和秒的定義一致。後來，隨著實驗精度的不斷提高，光速的數值有所改變，米被定義為1/299,792,458秒內光通過的路程。

根據現代物理學，所有電磁波，包括可見光，在真空中的速度是常數，即是光速。強相互作用、電磁作用、弱相互作用傳播的速度都是光速，根據廣義相對論，萬有引力傳播的速度也是光速，且已於2003年得以證實。根據電磁學的定律，發放電磁波的物件的速度不會影響電磁波的速度。結合相對性原則，觀察者的參考坐標和發放光波的物件的速度不會影響被測量的光速，但會影響波長而產生紅移、藍移。這是狹義相對論的基礎。相對論探討的是光速而不是光，就算光被稍微減慢，也不會影響狹義相對論。

光速的物理
接近光速情況下，迪卡兒座標系不再適用。同樣測量光線離開自己的速度，一個快速追光的人與一個靜止的人會測得相同的速度（光速）。這與日常生活中對速度的概念有異。兩車以50km/h的速度迎面飛馳，司機會感覺對方的車以50 + 50 = 100km/h行駛，即與自己靜止而對方以100km/h迎面駛來的情況無異。但當速度接近光速時，實驗證明簡單加法計算速度不再奏效。當兩飛船以90%光速的速度（對第三者來說）迎面飛行時，船上的人不會感覺對方的飛船以90% + 90% = 180%光速速度迎面飛來，而只是以稍低於99.5%的光速速度行駛。結果可從愛因斯坦計算速度的算式得出：


v和w是對第三者來說飛船的速度，u是感受的速度，c是光速。

相對論係講, 當你接近光速時, 你照鏡一樣見到自己個樣,
因為Lorentz transformation (velocity addition)上 光速加上光速都只是光速, 此為相對論中2個基本假設之一:光速不變原理. 第二, 時間停止係對外面既參照系而言, 自己既參照系上時間(proper time)同平時沒兩樣!

大約是 3x10^8 m
即係3乘10 ge 5次方公里
大約等約環繞地球的七周半

一秒299,792.458公里