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百科|一米到底有多長(zhǎng)?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-09-01 05:51:59    作者:企資小編    瀏覽次數(shù):32
導(dǎo)讀

提到光速,嚴(yán)格說來是真空中的光速,大家一定會(huì)想到一個(gè)朗朗上口的口訣_“光線每秒繞地球七圈半”。這是因?yàn)榈厍虻闹荛L(zhǎng)幾乎剛好4萬公里,而光速則是幾乎剛好每秒30萬公里。在此不厭其煩連用兩次“幾乎剛好”是因?yàn)槭?/p>

提到光速,嚴(yán)格說來是真空中的光速,大家一定會(huì)想到一個(gè)朗朗上口的口訣_“光線每秒繞地球七圈半”。這是因?yàn)榈厍虻闹荛L(zhǎng)幾乎剛好4萬公里,而光速則是幾乎剛好每秒30萬公里。在此不厭其煩連用兩次“幾乎剛好”是因?yàn)槭聦?shí)如此,也就顧不得修辭學(xué)上的禁忌了。不過凡是有懷疑精神的人,應(yīng)該都會(huì)納悶怎么那么巧。沒錯(cuò),天底下不太可能有那么巧的事,其實(shí),前一個(gè)“幾乎剛好”根本就是定義。

18世紀(jì)米制計(jì)量系統(tǒng)的采用,不但明顯有利于科學(xué)研究,而且改進(jìn)了商業(yè)和商店里貨物的買賣。

想要把這件事徹底說清楚,必須從200多年前的法國大革命談起。想當(dāng)年,法國科學(xué)家趁著這個(gè)破舊立新的機(jī)會(huì),決心制定一個(gè)能夠推廣到世界各個(gè)角落的度量衡制度,也就是所謂的公制。既然要讓全世界都能接受,就必須放諸四海皆準(zhǔn),所以拿地球當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)是再自然不過的事。

公制的基礎(chǔ)“米”就是這么來的。話說1790年代,法國科學(xué)家丈量了敦克爾克與巴塞羅那這兩個(gè)地點(diǎn)的距離,然后配合天文觀測(cè),推算出從北極到赤道的長(zhǎng)度。他們決定將這個(gè)長(zhǎng)度的千萬分之一定義成米,并用合金制成一個(gè)幾乎不會(huì)熱脹冷縮的“米原器”。根據(jù)這個(gè)定義,北極到赤道的距離(也就是地球周長(zhǎng)的四分之一)等于1萬公里,所以繞地球一圈當(dāng)然幾乎剛好4萬公里。

至于真空中的光速非常接近每秒30萬公里,則是一個(gè)如假包換的巧合,并沒有任何原因或典故,千萬別把懷疑精神發(fā)揮在這上面。在自然科學(xué)中,類似的巧合相當(dāng)罕見,但并不是絕無僅有。例如太陽的質(zhì)量幾乎等于20億億億億克,地球的質(zhì)量幾乎等于6000億億億克,同樣是沒有什么道理可言。

然而嚴(yán)格說來,地球的周長(zhǎng)絕對(duì)不是剛好4萬公里,因?yàn)橐粊淼厍虮砻姘纪共黄剑淼厍虿⒎钦嬲那蛐危怯悬c(diǎn)“小腹微凸”。至于真空中的光速,其實(shí)要比每秒30萬公里稍微小一點(diǎn)點(diǎn)。

地球并不是一個(gè)正球體,而是一個(gè)兩極稍扁、赤道略鼓的不規(guī)則球體

隨著科技的進(jìn)步,米的定義也就越來越精確。例如在1960年,科學(xué)家曾經(jīng)改用特定光波的波長(zhǎng)來定義米,不過這個(gè)定義只用了23年。隨著光速的測(cè)量越來越準(zhǔn)確,到了1983年,科學(xué)家開會(huì)決定反其道而行_不再用米來測(cè)量光速,而改用光速來定義米。他們將光速定義為每秒299,792,458米,小數(shù)點(diǎn)后面通通是零。換句話說,一米等于光線在真空中每秒所行進(jìn)距離的299,792,458分之一。

看到這里,具有懷疑精神的人想必又會(huì)追問_為什么不干脆使用300,000,000這個(gè)整數(shù)?原因很簡(jiǎn)單,那是為了讓之前的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)不至于有太大的誤差。由于米的定義可以說是科學(xué)的根本,更動(dòng)一次茲事體大,因此這個(gè)定義必定會(huì)維持很長(zhǎng)一段時(shí)間。

注_光線在水中或玻璃中會(huì)大幅減速,但在氣體中的速度只比真空光速小一點(diǎn)。

 
(文/企資小編)
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