关于光速这个话题，时空通讯过去已经有过多次讨论，但看到还是有许多网友对光速这个现代物理常数充满了疑惑，如认为光速这么快，1秒钟就几十万公里，怎么可能测量出来？为什么是299792458m/s，而不是300000000m/s；为什么正好没有小数点等等，就再次详细说说这个问题。

简单说来，真空光速确定为c=299792458m/s这个尺度，是客观存在和人为标定的结果，是科学家们经历了三百多年前赴后继的测量，获得光速准确值后，通过修改国际度量衡~“米”的定义，将光速调整为整数的结果。

光速测量的鼻祖。对于光速最早关注并想弄清楚的人，是现代科学的伟大先驱伽利略。在这之前，人们对光速完全没有概念，觉得光一出现就洒满大地，速度是无限的。但伽利略这个脑袋就是与众不同，常有一些稀奇古怪的想法。他曾经费了好大劲搬运一大一小两个铁球到比萨斜塔最顶层，将它们同时抛落，目的就是为了看看是不是同时落地，由此得到了自由落体定律。

现在他又觉得光虽然很快，但应该是有限的。1638年的一天，他和助手们分别来到两个相隔1英里的山头，各自提着一个灯笼，手上拿着秒表。实验的方法是第一个人举起灯笼后，另一个山头的人看到后立即举起灯笼，这样第一个举灯的人看到对面山头上的举灯，理论上就得到灯光走了2英里的时间，同时用秒表记录下来。

2英里约3.22km，光速只需要0.00000001秒多点，可想而知，这种原始的方法是无法记录光速的，因此伽利略的实验以失败告终。但伽利略为光速测量开了一个头，激起了许多科学家们的兴趣。在他之后，就有许多科学家为了获得光速而想了很多办法。

几百年测量光速的前赴后继。由于伽利略在山头举灯测光速实验没有取得成功，人们并没有接受光速有限的理念，光速无限论依然占据着科学界主流统治地位。几十年过去了，一直到1676年，丹麦天文学家奥劳斯·罗默率先开始采用科学方法对光速进行了测量。

罗默用望远镜观测木星卫星，对卫星在木星表面的投影周期性变化，通过定量计算得出光速c=214300km/s。这个值虽然距离现在精确光速值低了近30%，但这是由于当时对地球半径没有一个精确值，计算参考条件误差导致的。现在依然用罗默的方法，用现在掌握的地球半径精确值计算，求得的光速值为c=299840±60km/s，达到了现代光速准确值的99.98%。

罗默的测量结果，宣告了光速无限论的终结，从此科学界广泛接受了光速有限的认知。随后一路走来，科学家们前赴后继，不断改进测量办法和设备，让光速一步步更精确。比较有名的代表人物有法国物理学家A·H·L·菲佐、法国实验物理学家J·B·L·傅科、美国物理学家A·A·迈克尔逊等。他们采用的方法主要是利用反射原理，检测光线在一定时间行走的距离。

这些测试都是在室外地面上进行的。1849年，菲佐制作了一个检测光速的设备，这个设备是采用齿轮旋转的方法，让光线通过齿轮缝隙发射到8km远的反射镜上，由此计算每秒接收到的次数，这样测得光速c=315000km/s，比现代精确光速值多了5%；1851年，傅科改进了这种设备，采用旋转镜方式测得光速c=298000km/s，得到比现代精确值只差0.6%的结果；1926年，马克尔逊改进了傅科的实验，将聚集的平行光发射距离拉长到35千米，测得了光速c=299796km/s，这与现代精确光速只相差0.001%。

至此，这已经是人工地面机械试验能够测得光速精确值的极限了，光速已经成为物理学的一个常数，广泛运用在科学研究的各个方面。

真空光速就是电磁波速。在300多年的光速测定过程中，有几位大科学家虽然没有直接测定光速，但做了一些与光至关重要的实验，揭示出光的本质，从而让“光”这个概念有了更深刻的含义。其代表人物有英国科学家迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等，这两位都是近代最伟大的电磁学大师。

法拉第用电场和磁场概念解释静电力和磁场力，表明光会受到磁场影响，从而证实了可见光就是电磁波谱中的一部分，而不可见光部分的微波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的传播速度与可见光是一样的；后来麦克斯韦、R·科尔劳施和W·韦伯等完成了电磁波速度测量，与菲佐对可见光测量的速度相近。

随着现代科学仪器的日益精进，1952年，英国科学家费罗姆用微波干涉仪法测量光速得c=299792.50±0.10km/s；1973年，美国的K·M·埃文森等人直接测量激光频率ν和真空中的波长λ，通过公式（c=vλ）计算，得到光速c=299792458±1.2m/s的精确值，这种方法得到的光速值已经是理论上最精确的了，以后也不可能再精确了。

但这个精确值依然有一个±1.2m/s的误差，这个误差约0.004ppm，也就是十亿分之四，这是为什么呢？

因为米的定义与光速完全无关，就无法得到光速的正整数。“米”的定义起源于法国，是1789年法国大革命后的产物，此后“米”作为一种国际度量衡尺度单位，被世界广泛使用。1792~1799年，法国天文学家捷梁布尔和密伸带领一个团队，对法国敦刻尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量，根据测量结果，以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为1米的长度，并制定了一根3.5毫米*25毫米截面的铂质长杆，两端距离定为1米，称为“档案米”，交给法国档案局保管，这就是最早的米原器。

这种米原器要在恒温恒压条件下（0℃和1个标准大气压），才能够基本保持原样，但由于变形和刻线工艺，误差是难免的。这点误差对于我们日常生活来说，影响不大，但作为一种世界标准，就很难在不断地复制中保持原样了。

于是经过多次改进，人们采用元素谱线作为米的定义，如在1960年国际度量衡大会上，确定了米的长度为：“氪－86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍”。后来又改为更稳定的激光为准，这样“米”就十分精确了，既不变形，也容易复现。

但此时，米的定义依然是以子午线的长度比例来计算的，与光速无关，这种定义的“尺子”是无论如何也不可能测量出光速的整数的，后面将有无法穷尽的小数。因此，如不改进测量尺度，光速就永远也不会有一个正整数。

修改米的定义和秒的精确度，从此光速成为一个标准整数。为了让光速成为一个整数，同时又能够让米成为更精确的国际尺度，1983年国际度量衡大会上，重新确定了米的定义，将1米定义为“光在真空中行进1/299792458秒的距离”。这个定义，既解决了光速的整数问题，又更精确了米的定义。

这实际上是一个双赢。虽然是将“米”的定义迁就了光速，让米以光速的整数进行了修正，这样，为适应光速成为整数，米的长度变动了约十亿分之四。但这点修正，对人类使用米这个国际公制单位影响微乎其微。由于光速极限和恒定等性质，用光速来确定米的长度，让“米”从此更精确永不变动了。

现在的米是根据光速确定的，而光速是米的正整数。这里面，确保这个标准精准性的另一个度量衡单位，就是时间“秒”。如果这个“秒”不准，尺度就会不准了。1秒只要误差一点点，光速走过的路程就会相差很大了。

现代国际标准时钟的精度。现在国际标准时钟用的是原子钟，1秒定义为：“铯-133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时，辐射电磁波周期的9192631770倍”。也就是铯-133原子每秒钟振动频率达到9192631770次，振动这些次数就计时1秒。这种原子钟有多精确呢？较为低级的约30万年误差1秒，高级一点的600万年才会误差1秒，最高级的达到3000万年误差1秒。

科学家们并不满足这种误差，正在研制的光钟，是采用光波段的振动频率，世界各国正在研制的光晶格钟就是光钟的一种。这种光钟的误差可以小到160亿年1秒，也就是说这种光钟如果从宇宙大爆炸那一刻开始计时，到现在也不会误差1秒。

由此我们可见现在“米”的精准度有多高，光速的精度有多高。看了光速测量和确定的过程，不知道那些老质疑光速准确性的人们作何感想，会放弃自己的错误观念吗？

光速为什么不弄成300000000m/s？光速c=299792458m/s已经是一个正整数了，但有些网友对这种数值依然很不满意，认为弄这么多数字谁记得住啊，怎么不弄成每秒300000000m/s这样的整数呢？这样岂不方便了很多吗？这些科学家为啥就不与人方便与己也方便呢？

其实这是完全违背基本逻辑常识的想法。因为光速客观上就是这个速度，怎么能够随意更改呢？如果要把“米”改成光速行进1/300000000秒的长度这么个定义，那么过去的1米的长度就要减少约0.07%，每米就比过去短了0.7毫米。虽然看起来也不多，老百姓在生活中测测身高，量量土地房屋影响不大，但在科研和一些具有高精密度要求的场合，影响就会很大了。

如果不改动米尺，就需要修改光行进的时间或“秒”的定义，光行进300000000米需要1.秒的时间，这样如何表述呢？而秒的长度是根据每天24小时，每小时3600秒来确定的，要改动的话牵一发动全身，是不可能的。

由此，光速按照过去“米”的长度，将测得的精确值米以后的小数去掉，修正“米”的长度与光速整数相对应，修正的误差范围只是在十亿分之四以内，这应该是一个最好选择，所以现在的光速精确值就为c=299792458m/s。

这就是我对光速准确值来源的理解，与大家分享，如喜欢，请关注支持。感谢阅读，欢迎讨论。

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我们都知道，目前测得的光是299,792,458米/秒。而爱因斯坦的狭义相对论就是以光速不变原理和相对性原理为基础建构出来的。

因此，光速应该是宇宙中一个非常重要的参数，可是，为什么这样的一个重要的参数偏偏不取整3*10^8m/s，偏偏是这样数字呢？这难道蕴含着什么奥秘？

光速能不能取整？实际上，我们要搞清楚一件事情，那就是光速可以不可以取整？

答案其实很直接，光速是可以取整的。但是这也是有条件的。那如果把光速取整会如何呢？

实际上，我们就需要调整各种单位，就拿“长度”单位来说吧。把光速调整为整数后，调整后的1米就会等于原来的1.米。也就是说，长度单位需要放大一点。

当然，我们还可以调整时间单位，调整后的一秒就会等于调整前的0.秒。

无论是调整长度单位，还是调整时间单位，最终都可以让光速成为一个整数。

那么问题来了，为什么不调整一下呢？

米制事实上，这有个先来后到的问题。长度单位诞生得特别早，各国在很早以前都有了长度单位的统一，我们国家的秦朝时就统一了度量衡，这当中就有长度单位。

而如今国际上使用的长度单位“米”，是在在1799年开始使用的，是由法国率先提出的，这主要源自于法国推行的“十进制”系统，推行“米制”就有利于推广“十进制”系统的。（下图就是一个1800年的木刻画，这个木板画说明从1800年11月4日起，新的十进制量度单位会成为法国的法定单位）

目前，只有极少数的国家不使用“米制”，比如：美国。英国虽然官方承认了“米制”，但是民间还用的很少。也就是说，“米”的确立其实是在200多年前。

但是，光速的确立确实很晚以后的事情了。很早以前，伽利略就尝试通过实验来测光速，结果他失败了，毕竟光速一秒可以绕地球7圈半，以伽利略时代的技术根本无法测量。

到了19世纪的中叶，当时电磁学蓬勃地发展，人们通过理论可以得到光速的表达式：光速=1/ε0μ0。这个时候无论是理论计算，还是实际用实验测光速的结果都很接近于现在的光速了。

不过等到真正测到非常精确的光速是要到1950年前后了，后来，许许多多的研究所从各方面对光速进行测量，在1975年的第15届国际计量大会上，科学家建议把299,792,458 m/s作为光速的数值。

所以，你发现了没有？实际上，光速的具体数值一直要到“米制”提出后的200多年后才得以确定。所以，他是在米制的基础上测出来的结果，才会出现并非整数的情况。

光速的“反作用”实际上，如果我们去看其他的重要常数，你就会发现都不是整数，比如：普朗克常数h= 6.62607015×10−34 (J·s)，再比如：万有引力常数 G=6.67259×10^(-11) m^(3)·kg^(-1)·s^(-2)等等，这些都是很不整的数。

但是，当这些常数被确定之后，它们开始“反作用”于目前的单位制度。现在国际剂量大会对于常用的单位的定义是尽可能的使用这些抽象的常数。

就拿我们刚才说到的“米制”来说，以前用的就是实物，每隔一段时间，各国拿自己的标准器具去比对。而如今，米的定义也发生了变化。如果米的定义是：

(1/299,792,458）秒内，光在真空中走过的距离。在这个定义之后，光速最终就被定格在了299,792,458 m/s。所以，“米制”和“秒制”一开始影响了光速的测量，后来光速反过来又影响了“米制”的定义。不仅“米制”发生了这样的变化，其他常用的6个单位的定义用都用抽象的常数来做定义了。