光速：永恒不变的最快速度

2023-11-05 理论教育版权反馈

【摘要】：迈克尔逊-莫雷实验发现，不论地球朝着太阳运动还是远离太阳运动，光速都一样可是，实验却发现，光的速度居然完全不受地球运动方向的影响，不论地球朝向太阳运动还是远离太阳运动，光速都是完全一样的。人类终于发现，光速是宇宙中永恒不变的最快速度。测量出令人不可思议的光速是人类对自然规律的一项重大发现，这项发现还将带来一连串更加令人震惊的发现，这又是一些什么样的发现呢？

有两位美国科学家，一位叫迈克尔逊，一位叫莫雷，他们在19世纪末做了一个著名的实验，哪知道实验结果把包括他们自己在内的所有科学家都吓了一大跳，这就是历史上赫赫有名的迈克尔逊-莫雷实验。

阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊（Albert Abraham Michelson，1852—1931），波兰裔美国籍物理学家，因发明精密光学仪器及借助这些仪器在光谱学和度量学的研究工作中所做出的贡献，被授予了1907年度诺贝尔物理学奖

爱德华·莫雷（Edward Morley，1838—1923），美国物理学家、化学家，他与迈克尔逊合作完成了著名的迈克尔逊-莫雷实验

他们原本是想通过这个实验来证明，光的速度会受到地球在太空中运动方向的影响。我们的地球就好像一列行驶在围绕太阳公转轨道上的火车，日夜不停地带着我们奔跑着。因为这个轨道不是一个正圆，而是一个椭圆，所以，地球在一年四季中，有时候是朝着远离太阳的方向运动，有时候是朝着接近太阳的方向运动。那么，当地球朝向太阳运动时，阳光相对于我们的速度应该更快一点儿；而当地球远离太阳运动时，阳光相对于我们的速度就应该变得慢一些。想象一下，你和另外一个小伙伴在操场上，你们俩面对面地跑起来，你们是不是很快就会迎面相遇了？而如果他来追你，那就要花更多的时间才能追到你。这本该是一件天经地义的事情。

迈克尔逊-莫雷实验发现，不论地球朝着太阳运动还是远离太阳运动，光速都一样

可是，实验却发现，光的速度居然完全不受地球运动方向的影响，不论地球朝向太阳运动还是远离太阳运动，光速都是完全一样的。这件事情实在令人感到不可思议。你想想，假如你是一束光，当你要去追另外一个小伙伴的时候，不论他是冲着你跑过来，还是背对着你拼命地逃，你抓住他的时间总是不变的。

刚开始，几乎所有的科学家都认为这实在是太邪门了，这怎么可能呢？这一定是哪里出了问题吧？没有什么事情能比光速更让科学家们感到抓狂的了，有些人甚至想把迈克尔逊和莫雷拎起来拷问，让他们老实交代，到底有没有搞错。

不论我们坐在火车上，还是坐在火箭上，光永远在用同样的速度远离我们而去，我们永远也追不上光(www.chuimin.cn)

可怜的迈克尔逊和莫雷，其实他们自己也被实验弄得焦头烂额。

在后来的几十年中，科学家们设计了一个又一个实验，千百次地反复验证，最终都证明，无论在什么情况下，光的速度都不会发生一丝一毫的变化。光，永远在用同样的速度日夜不停地奔跑着，既不会停下来，也不会改变奔跑的速度。这就好像有一个小孩，他一直在奔跑，但是奇怪就奇怪在，不论我们站在马路上，还是坐在火车上，或者坐在火箭上，这个孩子永远在用同样的速度远离我们而去。我们永远也不可能追上这个小孩。

人类终于发现，光速是宇宙中永恒不变的最快速度。

测量出令人不可思议的光速是人类对自然规律的一项重大发现，这项发现还将带来一连串更加令人震惊的发现，这又是一些什么样的发现呢？

思考题

现在你很容易就可以买到激光笔，用它可以很方便地发出一根细细的光束，传播到很远的地方。另外，还可以买到光纤，利用它，可以让光沿着几乎任意方向的路线传播。那么，你能不能利用这些最新的现代产品设计一个测量光速的实验呢？

光速：永恒不变的最快速度

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