发布时间:2012-01-11

光速引发了物理学的革命

光以约每秒30万公里的惊人速度行进。这个速度叫做“光速”，在物理学中用符号“c”表示，取自拉丁语“速度”一词“Celeritas”的首字母。
c在现代物理学中具有非常特殊的意义，是宇宙的最高速度，并被用作“时间基准和空间基准”的标准值。
c的这种特殊意义是由被誉为20世纪最伟大的物理学家的阿尔伯特·爱因斯坦阐明的。本文就来介绍物理学家揭示光速c的特殊意义的过程，以及隐藏在c背后的时间和空间的奇特性质。

第1部分
求光速
光速是无限的还是有限的？

光速大得不可思议，1秒钟多一点就能够到达月球！

打开电灯开关，房间立即就被照亮。严格说来，光线并不是在电灯点亮的一瞬间就照亮了房间里的每一个角落。
电灯发出的光其实要经过一段时间才会照亮整个房间。不过，光的速度（光速）实在快得惊人，以我们的日常感觉，整个房间就像是在电灯点亮的一瞬间就被照亮了。
那么，光的速度究竟有多大呢？光1秒钟能够行进大约30万公里，换句话说，光的速度（＝距离÷时间）约为30万公里/秒（3亿米/秒）※1。阿波罗飞船要飞行大约3天时间才能到达月球（距离地球约38万公里），如果从地球向月球发射光，则只需要1.3秒。
我们可以将光与声音作一个比较。声音在空气中的传播速度是大约340米/秒※2。我们听别人讲话时，通常是不会感觉到讲话人说话和我们耳朵听到他的声音之间有什么时间差。连传播速度约340米/秒的声音都是如此，那么，我们感觉不到速度接近声速90万倍的光通过日常距离所花的那点微不足道的时间，也就不足为奇了。
确实，在几个世纪以前，人们就曾经以为光速为无穷大，也就是说，曾经以为光可以在一瞬间到达任何地点。那么，人类是在什么时候和因为什么事情才知道光是以有限的速度行进的呢？当时又是用什么方法来测量光的如此惊人的速度的呢？