真空中光速為什麼是299792458米/秒？

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光速為什麼是299792458米/秒？作為一個常數，這個數字有什麼特別的？

光速的數值為299792458米/秒，這件事本身不為什麼。

只是因為我們常用的公制長度單位是米，常用的公制時間單位是秒，因此光速的數值為 299792458米/秒，它同樣可以是1,079,252,848.8千米/小時，或是186282.397英里/秒，或是1英尺/納秒。都可以。

光速的數值最初是通過測算得出的，伽利略曾試圖在兩座相距大約1公里的山坡之間用速度=路程/時間計算光速，但由於光速太快，因此根本無法測算。這是有史料記載最早的光速測量實驗。1676年，科學家通過觀測木星的一顆衛星艾歐的公轉周期變化，首次測定光速約為地球軌道速度的9300倍，這是人類首次估測光速的數值。其後數百年間，隨著測量技術的不斷發展，人類對光速的測量值越來越精確。

但事實上，由於實驗和測量永遠存在誤差，人類測量的光速不可能是精確值。1980年利用穩頻氦氖激光器測定的光速值為299792.4581千米/秒，誤差範圍是0.0019千米/秒。

人類已經認識到光速在真空中恆定（這是更龐大的問題，不展開了），現在又有了非常精確的測量手段，測量值已經非常接近精確值，於是1983年，第十七屆國際計量大會上，決定給真空中的光速一個精確值。這個精確值並非測量值，而是根據誤差非常小的測量值規定的精確值。也就是299792458米/秒。

在此之後，這個定義的光速又反過來定義了傳統上的計量單位，「米」在1983年被重新定義為光在1/299,792,458秒內傳播的距離。

提問者的意思是光的速度就是這個速度，而不是快點或者慢點吧？

果殼上有相關的討論，給樓主貼個鏈接：為什麼光速剛好是個這個速度？

裡面包括以下討論：

1.用麥克斯韋的電磁波波動方程可以求出光速，所以可以說光速是由真空中的磁導率和介電常數決定的，至於磁導率和介電常數是由誰決定的么……不確定這兩個常數變化會不會導致什麼崩潰

2.物理學的基礎是實驗觀測，很多時候無法從第一原理（first principle)出發推出結論，不像數學。光速是現在這個常數就是測量的結果，而且由光速是常數建立的很多理論（相對論）與目前的諸多觀測一致。你不能問它為什麼是這個常數，只能接受這個事實。萬一以後實驗發現光速不是常數，現行的相關理論都要推倒重建。

以上為討論為複製粘貼，如果要看原帖請移步。

PS：其實果殼上也很多人沒看明白題目的意思，汗……

如果古印度人發生了工業革命並席捲全球的話，現代科學會告訴我們說，光速是192718.216由旬/彈指。

註：1由旬=11.2公里（一隻公牛走一天的距離）；一「彈指」為7.2秒（一剎那為一念，二十念為一瞬，二十瞬為一彈指，二十彈指為一羅預，二十羅預為一須臾，一日一夜為三十須臾）。數據來自百度百科，真實度請讀者自行判斷。

但如果真的是印度統一世界，長度單位和時間單位如此定義的話，光速肯定在 192718.216後面再添加很多位有效數字。正如最近幾百年來光速的有效數字在不停的增多一樣。直到1983年人類突然開竅，規定了米的定義是【1/299792458秒的時間間隔內光在真空中行程的長度】後，光速終於精確等於299792458米/秒了。

是什麼限制光跑更快？或者：為什麼光從太陽到地球需要8分鐘，而不是1秒。

當光穿過玻璃，是不是有什麼粒子對它施加了作用以至於速度比真空慢？

為什麼真空中光速是這麼大？--哲學問題。

真空中光速多大？--物理問題

物理上，這沒有為什麼，也不用知道為什麼，這是測量結果。後來大家發現真空中光速比其它度量容器更恆定，甚至反過來用光速定義『米』的單位。

至於如何理解，只要記住以下幾點：1、真空中光速即系統信息傳播的最大速度；2、任何無質量粒子都以光速傳播；3、光速或信息傳播最大速度是有限的，故沒有所謂『超距相互作用』；4、任何慣性參考系下光速恆定。

在自然單位制下，為了避免出現度量恆方面的尷尬和量綱方面的複雜，直接將真空中光速和普朗克常數定為1（是的，是1，沒有其它單位，因為自然單位制下只有一個量綱那就是距離，時間量綱是距離的倒數），也能很好地進行計算（高能物理基本上都採用自然單位制），我想就沒有什麼提主的問題了。

個人認為沒什麼特別的，跟「米」的長度定義有關。

這個宇宙選擇了你，你也選擇了這個宇宙。

這個宇宙的物理常數就這麼安排的，有意見可以提，能不能改就另說了。

強人擇原理講：我們所處的這個宇宙有各種各樣的物理基本量，比如電子電荷數e、萬有引力常數G，等等，這些基本量不能根據任何公式計算出來，而僅僅為我們觀測結果所得。這些基本量的值之所以是某一個值，乃是因為在這種值的宇宙下，才會有那種足以觀察並對這些值產生質問的高智慧的生物存在。在其它的宇宙中，這些值是隨機的，或者說每一個可能的值都對應一個宇宙。

不過我覺得（僅僅是猜想），光速與上面的這些基本量還不太一樣。霍金的《大設計》（也許是另一本書，記不清了）里好像提到過：光速是我們宇宙時空的一個幾何性質。私以為，我們所在的時空在更高維中的位置決定了我們這個時空中光速的數值。也許光速是一個宇宙最最基本的量，我們所測到的光速只不過是它若干個時空投影中的一支罷了。在這一點上，也許只有PI可以與之媲美。PI在我們這個空間的值是3.1415926... 也許也只是一個投影罷了。

我覺得這個問題應該是這麼回答的。

因為自然界中有許許多多的物質與其自己不同的運動速度，但是只有這種

1 能走30Wkm/s

2 沒有質量的物質

能夠讓人看到東西，所以我們把它叫做光。

一些不同速度的波，如聲波，因為其特性，無法刺激視網膜產生圖像，無法在沒有介質的條件下傳播等，不能被我們稱為「光」。

這個問題的關鍵在於，

宇宙產生了無數種客觀物質，但是只有其中一種符合我們對「光」的主觀定義。

從進化論主義者的角度回答，就是，

地球這個環境中，最適合於反應自身環境的（從而可以間接提高生存機會）東西，應該是「光」。因為地球處於太陽的照射下，能利用四處反射的光，來獲知自身所處的情況。

如果我們是一群生活在以w射線為源的「B星球」的怪物，那麼我們問的問題應該是，

為什麼「光」（這時光就是w射線）的速度是123456789km/s.

他們眼（結構不同於我們）中看到的宇宙是另外一種感覺。

我想通過傳輸線的理論來對光速為什麼是： $299792458m/s$ ，進行說明

假定我們有一根無限長的傳輸線，其模型為：

對上述電路應用基爾霍夫電流和電壓定理：

整理方程可得到電壓關係：

${{V}_{i-1}}left( t ight)-{{V}_{i}}left( t ight)=Lfrac{d{{I}_{i-1}}left( t ight)}{dt} \ {{V}_{i}}left( t ight)-{{V}_{i+1}}left( t ight)=Lfrac{d{{I}_{i}}left( t ight)}{dt} \$

對於給定長度為： $h={{x}_{n+1}}-{{x}_{n}}$ 的一段傳輸線，可得相鄰節點電壓為： ${{V}_{n+1}}=Vleft( x+h,t ight)=Vleft( x,t ight){{e}^{-jkh}} \ {{V}_{n-1}}=Vleft( x-h,t ight)=Vleft( x,t ight){{e}^{jkh}} \$

其中 $k=frac{2pi }{lambda }=frac{omega }{upsilon }$ ， ${lambda }$ 為波長， $omega$ 為頻率， ${upsilon }$ 為波速

將上式中的相鄰節點電壓對 $h$ 進行四階泰勒級數展開可得：

${{V}_{npm 1}}left( t ight)=Vleft( x,t ight)pm frac{partial Vleft( x,t ight)}{partial x}h+frac{1}{2}frac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{2}}}{{h}^{2}}pm frac{1}{6}frac{{{partial }^{3}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{3}}}{{h}^{3}}+frac{1}{24}frac{{{partial }^{4}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{4}}}{{h}^{4}}$

將上述公式代入基爾霍夫電流和電壓定理得到的電壓關係，可以得到一個偏微分方程：

$frac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{2}}}{{h}^{2}}+frac{1}{12}frac{{{partial }^{4}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{4}}}{{h}^{4}}=LCfrac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{t}^{2}}}$

在這裡我們可以對這段傳輸線上的電容和電感代入單位長度的電容和電感值，即：

${{L}_{u}}=frac{L}{h} {{C}_{u}}=frac{C}{h}$ ，上述偏微分方程可以寫為：

${{L}_{u}}{{C}_{u}}frac{{{partial }^{2}}V}{partial {{t}^{2}}}=frac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{2}}}+frac{{{h}^{2}}}{12}frac{{{partial }^{4}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{4}}}$

如果 $h$ 取無窮小，即對於傳輸線作無限小段的劃分，可得：

$[frac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{t}^{2}}}-frac{1}{{{L}_{u}}{{C}_{u}}}frac{{{partial }^{2}}Vleft( x,t ight)}{partial {{x}^{2}}}=0]$

這時如果有一個正弦波 $Vleft( x,t ight)={{V}_{0}}{{e}^{jleft( omega t-kx ight)}}$ 進入傳輸線，解偏微分方程可得到：

$upsilon =frac{omega }{k}=frac{1}{sqrt{{{L}_{u}}{{C}_{u}}}}$

若將真空磁導率 $1.2566370614 imes 10^{-6}H/ m$ 和真空介電常數 $8. 854187817 imes 10^{-12}F/ m$ 代入 ${{L}_{u}}$ 和 ${{C}_{u}}$ 可得光速：

$c=2.997924580147872 imes 10^{8}m/s$

我覺得這個問題應該問成：為什麼一米是光在真空狀態下一秒鐘走過路程的299792458分之一；或者為什麼一秒是光在真空狀態下走299792458米所耗的時間。

真空中的光速是一個恆量，和圓周率，自然常數一樣，是被人們發現的，不是被人們發明或者定義的。

從唯心的角度看，光是人定義的產物，如果不是因為人的存在，光，電磁波，空間，時間客觀存在但沒有意義，所以是人決定了光速

和引力常量，普朗克常數一樣，它就是這個值，沒有為什麼。

這個問題轉換成真空中的光速是由什麼決定的更恰當

光速不變有兩種說法，一種說在靜止的觀測系觀測光相對於運動物的光速是變化的，一種說光相對於任意速度觀測點的速度不變。

我不贊成後一種觀點。我認為光速可變的理由不是因為自古至今光速不變沒有得到證明，而是已經出現了光速可變的觀測結果。觀測結果一，斐索流水試驗。觀測結果二，激光陀螺儀。觀測結果三，西安東京衛星通信試驗。

當然許多人認為上述試驗不證明光速相對於觀測點可變，時間延遲和干涉條文移動是光程變化的原因。我不贊成這樣的解釋，因為機械波和不同速度的觀測點相遇的時間變化也是由於波程變化引起的，為什麼電磁波要例外呢？假如因波程變化引起的時間變化叫做波速不變的話，機械波也是波速不變了。

另外，機械波有一個重要的特徵就是：波源和觀測點在介質中同步運動時觀測點觀測不到頻率變化，只能觀測到波長變化。電磁波不遵守這個規律嗎？我認為還是要遵守這個規律的。

還有一點需要說明的是：在上述試驗干涉光路中，干涉點的條紋移動是兩個原因造成的。一個是頻率不等，一個是波長不等。沒有其他佐證的條件下，波長和頻率造成的彈射條紋移動不可區分。那麼上述試驗出現的實驗結果（干涉條紋移動和信號延遲）是觀測點觀測到的波長發生變化引起的呢？還是觀測點觀測到的頻率變化引起的呢？我認為是波長變化引起的，非頻率變化引起的。因為電磁波源和觀測點在介質中同步運動時觀測點觀測到的頻率不變。

如果大家不反對電磁波源和觀測點在介質中同步運動時，介質速度變化觀測點觀測到的頻率不變這一波運動的規律的話，有條件的人可以通過精密儀器的測量證明干涉光路中兩個光的頻率一致。(其實實驗並不複雜，只是在電磁波發射器兩側等距離安裝頻率接受儀就可以了，這套裝置同步運動時無論相對於介質含真空速度多高兩個接收頻率儀收到的頻率是一致的）只要測量出兩個光路光頻一致，或者是兩個光路的波長不一致，那就證明了兩個光路的光速不一致。因為相對於觀測點頻率相同波長不同的光的速度是不相同的。還有，同時也證明了電磁波領域光頻相同波長一定相同的傳統觀念是不符合客觀實際的。

米的定義是光在1/299792458秒的行駛距離,至於秒則是銫原子躍遷周期啥的,so...

定義值。歷史上，先有長度和時間的度量單位，然後測量光速，發現其值~3*10^8m/s。後來隨著科學的發展，在狹義相對論的框架下，真空光速是常數，之所以是一個很奇怪的數值，那是為了和已有的長度單位相一致，以達到最高的測量精度。在科學裡，是用光速值和時間來定義長度單位的。

299792458 是我們的世界尺度能夠分辨的速度近似值，也許在我們的測試設備可以測量的波長和頻率內的變化我們無法分辨，比如紅色光的速度也許是299792458.9999999999 而紫色光的速度也許是299792458.9999999998，所以光速恆定本身是測量結果，受限於測量精度。

可能提問者是想問『光速為什麼是 C ，會不會變化啊』等等相關的問題。

但是對於下面好多回答，都是針對數值做了討論。那麼我想提醒一點：

現代米的定義是基於光速，而不是光速基於米的定義。

米 (單位)