無敵肉多多

在人類建立的體系下，光在真空中的傳播速度將近每秒30萬公里。至於為什麼光速是這個數值，而不是諸如每秒35萬公里或者每秒15萬公里，其原因與我們所生活的宇宙屬性有關。

根據麥克斯韋的電磁場方程組可以推導出如下的真空光速（c）公式：

上式中，ε0表示真空介電常數（或稱真空電容率），μ0表示真空磁導率。

無論是真空介電常數，還是真空磁導率，它們都是恆定的常數，都與真空的屬性有關，它們決定了真空中的光速大小。在我們的宇宙中，真空的屬性使得真空光速約為30萬公里/秒，而不是其他數值，也不是無限快。

由於不同介質中的介電常數和磁導率是不一樣的，所以光在不同介質中的傳播速度是不同的。在真空中，光的傳播速度最快，目前已被定義為精確的數值：299792458米/秒。

從上述光速公式中還可以看到，真空光速的大小不會隨著參照系的變化而發生改變。無論觀測者所處參照系具有怎樣的運動方式，他所測出的光速都是保持恆定的，這是光速不變原理的理論依據。光速絕對不變，時空隨著參照系發生相對變化，愛因斯坦的狹義相對論改變了我們對宇宙的認識。

宇宙中的常數都有各自的數值，這是我們宇宙的屬性，宇宙正是基於這些常數而存在的。如果宇宙常數不是這樣，我們現在所知的宇宙可能就不會存在。但在理論上，或許會有平行宇宙存在，它們的各種常數與我們的宇宙不一樣，甚至物理學定律也是不同的。

火星一號

這個問題不夠大膽，應該問，為什麼光速不是無限快？

因為無論光速是30萬還是35萬，都還是可以繼續問，為啥不是40萬公里云云。此外，還有一個注意事項，公里有多長也只是一個人為規定，如果換一種規定，光速的數字可能更大也可能更小，比如在歐美國家常用的英制單位，英里。1英里=1.6公里左右，如果用英里來表示光速那就連30萬都沒有了，大概只有 186,282英里/秒。

所以，核心問題不是光速有多快，而是為什麼它不是無限快?

在地球上，我們覺得光速近乎是無限快的，但在浩瀚的宇宙中，光速就像烏龜爬一樣緩慢，就拿最近最火爆的人類首張黑洞照片來說，這張照片拍攝的是遠離地球或者太陽系大約5500萬光年外的一個超巨型黑洞（65億太陽質量），它位於M87星系的中心，5500萬光年是啥意思，意思是我們看到的其實是這個黑洞5500萬年前的樣子！

圖示：嚴格地說我們看不到黑洞，我們看到的是聚集在這個黑洞周圍旋轉的氣體，它們圍繞黑洞快速旋轉，在摩擦中產生出大量電磁波。

光速在宇宙尺度下到底有多慢呢？

有天文學家用了這樣一個類比，假設把可觀察宇宙(960億光年）縮小到地球那麼大，那麼穿越整個銀河系，也就大致相當於沿著街區走過三間房子的距離去探望你的鄰居。然而，光竟然要走10萬年時間才能完成這趟探望之旅！因為銀河系的長度大約為10萬光年，所以需要走10萬年。

現在我們轉向更緊迫和困難的問題：為什麼光速這麼慢？

答案是，我們不知道為什麼它這麼慢，至少到目前為止，我們不知道答案。但是，理論物理學家Gennaro Tedesco 提供了一個有趣的想法：雖然，我們生存的宇宙中，光速以現在這樣的速度傳播，看起來並沒有任何道理或者限制著它不能更快，但目前為止它就只有這麼快。

但讓我們假設一下，如果光速提高1000倍會如何？

通過計算機模擬發現，這將意味著我們的電子產品的運行速度會因此更快，但同時也意味著我們的太陽將以比現在快得多的速度燃燒，快多少呢？快一百萬倍，這意味著，地球會被烤焦，而太陽的壽命也將因此大幅度縮短。簡單地說，目前的太陽系是非常不適合生命誕生的地方。

圖示：質量，能量和光速，通過愛因斯坦著名的質能方程關聯在一起，所以光速的變化會帶來宇宙的動盪。

這項研究順便回答了我上面的那個假設，如果光速無限快會怎麼樣？

那麼整個宇宙都將因此崩潰無法成行，沒有恆星沒有行星，沒有我們所熟悉的宇宙。

至於光速提高1000倍後，什麼樣的太陽系才適合誕生生命呢？

我們現在也不是非常清楚這件事，很可能將不存在能夠誕生生命的太陽系。這大概就是為什麼我們生存在光速為大約30萬公里每秒的宇宙中的原因。聰明的您可能看出來了，我在用人擇原理解釋這個問題，換句話說，如果光速發生鉅變，那麼我所熟悉的宇宙和生命可能也就消失不見，也就不會有人來問，為啥光速是30萬而不是35萬這樣的問題了。：）

當然，這樣的回答有點像耍無賴，並且隱約指向上帝創世，因此有人提出了多重宇宙假說，在不同的宇宙中自然常數也不同，這其中自然也包括光速，可惜我們無法知道， 在一個光速巨慢或者巨快的宇宙，究竟是啥樣子，畢竟我們現在的超級計算機模擬乃至我們對宇宙本身的瞭解還不夠多不夠深入徹底。

註釋：人擇原理

人擇原理有多個版本，有強弱之別。據說最初它的表述是“自然定律驚人地適合生命的存在！”，這其中就暗含著光速，因為光速在多個物理公式中都是重要參數，比如著名的E = MC^2，

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三思逍遙

感謝這位網友的提問，其實光速並不是30萬公里每秒，而是299792458...m/s。為了簡單表述，我們一般近似地認為光速為30萬公里每秒。

我們知道真空中的光速是一個常量，可以利用麥克斯韋方程組計算出來，真空的光速由真空的介電常數可以導出。

人類最早得知光速是在19世紀。可是度量距離和時間的單位早已根深蒂固。

如果人類一開始就知道光速，那麼可以將其設定為1m/s，而我們常用的距離單位就是現在的一米的3億分之一了。我們可以將一米的3億分之一設定為1ж，於是你就有會問為什麼光速是3億ж/s。

所以距離和時間是人類最早發明的度量工具，光速具體數值並沒有多大意義值得討論。

既然相對論以光速不變為公設，那為什麼光在空氣中，水中和玻璃中的速度會變慢？

其實光速並沒有變慢，而是光遇見物質後會被其原子內的核外電子吸收，吸收光能量的電子處於激發態，又會釋放了光子，於是光在被吸收再釋放的過程中浪費了時間，導致光速在空氣中宏觀速度變慢了！

科學認識論

分析題目可以看出題主有兩個意思。

第一個意思就是光速為什麼是整30萬千米/秒，而不是35萬或者非整數。這有兩個原因，一個是人們規定1米就這麼長，1秒就這麼快，如果人們重新規定米和秒的長短，那光速就不是30萬千米/秒了，另一個就是光速實際上本身就不是整30萬千米/秒，它在真空中的速度為299792.458千米/秒。

那題主的第二個意思就是光速為什麼是30萬千米/秒的常數？而不能更大或無限大？實際上光速是個常數的結論最早是從麥克斯韋聯立方程組得到的，麥克斯韋預言電磁波的存在，並且得到它的傳播速度為V0=1/√ε0μ0，（其中V0為電磁波速度，ε0為真空介電常數，μ0為真空磁導率，皆為常數），經計算得到的數值與當時測得的光速剛好一樣，於是他大膽斷定光也是一種電磁波，它們的速度是個常數。但麥克斯韋的電磁理論並不符合伽利略相對性原理，光速是個常數與伽利略變換相矛盾。愛因斯坦在認真思考後認為相對性原理應該是個普遍性原理，而光速不變應該上升為一個原理，伽利略相對性原理是不完善的，它只是個關於空間的相對性原理，缺少了時間相對性，於是他把這個相對性原理進行了推廣。最後提出狹義相對論。認為光速與光源的運動狀態無關，光速對於任何慣性系都是不變的，任何物體的速度都不會超過光速，包括光子本身。

光具有波粒二象性，光子是個能量子，它的靜質量為0，根據質速效應公式：

（m為光子動質量，m0為光子靜質量，V為光子速度，C為光速）可以看出，m0為0，則光子的動質量m也為0，可見光子自始至終沒有質量，沒有質量，運動中就不會消耗能量，無論多小的能量對於0質量都是無限大，而無限大的能量就會讓物體（光子）達到最高速，因此光速就成了最高速。這個速度的大小就是299792458米/秒。實際上任何物體得到無限大的能量來加速都會達到最高速，只不過恰巧光子的質量為0，容易得到無限大能量；而普通物質有質量，不可能得到無限大能量而已。

既然是無限大能量來加速，為什麼光速不是更大或無限大？因為再大也得有個具體數，有了具體數，就肯定還有比它更大的，除非是無限大。但無限大隻能出現在數學上，在現實上物理上是不存在的，所謂無限大能量也是相對而言。因此光速不能無限大。再者從上面所述可知，不能單說光，任何物體的速度都不能無限大，如果物體的速度無限大，那麼將超出時空界限，什麼物體也不以時空方式存在了，因果關係也不會存在。因為時空隨物質運動速度的加大會出現“鐘慢尺縮”現象。任何物體運動速度達到光速時，時間和空間都不存在了，包括光在內。零時間就意味著光在傳播中不消耗時間，意味著物質靜止不變，保持原狀，所以光速不變。光速與時空緊密相連。

物原愛牛毛1

光速是物理學中的重要常數，也是我們宇宙中物質運動的最快速度；光速本質上是測量出來的，屬於物理學常數，至於為什麼是這個數值，目前沒有理論能夠解釋。

我們世界的一切物質，都由一些基本粒子組成，粒子之間的聯繫通過基本力傳遞，所以基本粒子加上四種基本力，就組成了我們宇宙的一切。

描述這些基本粒子性質的理論，叫做標準模型理論，該理論還能解釋除引力外的另外三種力，雖然標準模型還存在不足，但它確實是一個非常成功的理論。

不過標準模型還存在一個問題，就是該理論可調節的常數非常多，大約有20個，光速是相對論中的常數，這些常數在理論上都是可調的，也都需要我們在實驗中進行測量，才能得到這些常數的數值。

基本理論中出現那麼多自由常數，這是非常不可思議的事，我們完全弄不懂這些自由常數本質上代表了什麼，又是什麼機制導致這些常數是這個值？

比如光速大約是30萬公里每秒，如果這個數值再大一點，相對論也會成立，只是在其他理論中也會進行微調，這在數學上是完全允許的。

其他自由常數也出現同樣的情況，至於其中的本質原因，目前誰也解釋不清楚，反正在我們宇宙中，光速就是這麼多。

在宇宙學中，有些人為了解釋這樣的尷尬局面，提出了“人擇原理”，說宇宙本質上允許物理學常數是各種各樣的數值，但只有這些數值在合適的組合下，才能在宇宙中形成豐富的元素、恆星，然後才能演化出生命，也才有了我們來詢問這個問題。

或許就有無數個平行宇宙，每個宇宙中的物理學常數不一樣，只有部分宇宙才能演化出生命，我們宇宙就是其中之一，那麼試圖去解釋光速為什麼是這個數值，就沒有太大的意義。

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艾伯史密斯

光速近30萬km每秒，其實這個在小才女看來並不是一個我們常規中所認知的那種速度，它的存在更像是一種限值，一種宇宙規律，一種宇宙常數。

對於規律以及常數的存在，從我們人類目前的認知來理解，這並不存在為什麼的，因為它若是存在了，那就存在了，並不需要任何理解。其實這就好比萬有引力為什麼會存在，宇宙為什麼會存在一樣，它們被固定一般的存在，如果能被我們輕易地去找到它們存在的原因，那麼宇宙的規律規則都有可能會被改變。因此，光速為什麼會是進30萬KM每秒，而不是35萬KM，這個問題是沒有可談論的意義的，畢竟它本身的存在就如同宇宙為什麼會存在，為什麼會有萬有引力一樣，幾乎是無解的。

那麼，光速真的是被限制了嗎？對於這個問題的解答，相信80%以上的人都會拿高級智慧文明來說事，認為宇宙的存在，宇宙的規律，宇宙的定律常數都是被高級智慧文明限定下來的。我們的宇宙都是在它們的那一套編碼之下運行的。雖然這說法不是很靠譜，但卻不能說沒有合理性，起碼它能填充我們對於宇宙中眾多的為什麼的答案。

民科小才女

真空中的光速是一個常數，大約是每秒30萬公里，精準值是299792458...米每秒。這個值可以從麥克斯韋方程組中直接求出來，取決於真空磁導率和真空電容率。

而追問到底，這些物理常數是如何來的，或者說為什麼存在這些常數。很遺憾，這個問題無法回答，就好似你玩一場遊戲，這個遊戲勢必需要一些前提規則，而這些規則就是人為設定的。為了便於理解，你可以把我們的宇宙也理解為一場遊戲，因此它必須存在一些規則，至於這個規則為什麼是這樣，對於遊戲中的人物來說，這是不可能知曉原因的。

而科學理論就是依據這些客觀存在的事實，進行合理的邏輯思考加上嚴謹的數學手段得出的。說到底，物理其實不是去解釋宇宙，而是描述宇宙，依據一些既定的事實，總結出規律，進而在做一些類似現象的解釋或者其它預言。反倒是數學這門學問，似乎更加接近真理。

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賽先生科普

這個問題很有意義。什麼是速度?答：距離除以時間。什麼是時間?答：人為定義的，其實質是什麼沒答案。通常理解為物質的變化過程。更可怕的問題：什麼是距離?什麼是空間?你可能自認為很清楚的概念，真的嗎?回想一下，幾百年前，人們是多麼確信"上和下"這種概念，現在還有人會認為宇宙有上和下之分嗎?這些概念實質上都是為人服務的，不是客觀存在! 現在你還會堅持"大和小"或"遠和近"的概念，對吧。問你拿一包棉花撞玻璃厲害?，還是用小榔頭厲害，顯然取決於"質量"而不是"大小"。空間，距離都是對人有用的概念，但不是客觀的。速度也是有用的，也不客觀。所以光速30萬也不客觀。補一句：空間是反物質!

準長

這個問題其實涉及到米的定義和光速的聯繫

米這個單位是一個國際長度單位，中國有些地方也叫公尺。

1米最初的定義是通過巴黎的經線到北極點距離的千萬分之一，後來覺得地球的表面就是不規則的，地球也不是一個標準的球體，對於巴黎到北極點的地表扁率拿不準，這個定義的米也就是不準的。

於是，科學家又重新用鉑銥金屬製作成一根棒子，考慮到這根棒子在溫度不同是也會熱脹冷縮，改變米的精度，於是就規定長度為冰熔點溫度時的鉑銥合金的長度，並把這根棒子稱為“米原器”。注意，這次的定義真實的長度和上一次的定義幾乎一樣，基本原因就是要考慮習慣而已，還有和之前這個定義息息相關的很多規定，不然會引起社會混亂的。

再後來，到了1960年，國際計量單位又用氪原子某一個能級輻射的真空波長的1650763.73倍定義為1米，又因為氪原子不容易取得。在1983年，國際計量單位又改了，這次改的標準——就是光在真空中行進

秒的距離定義為“1米”，這個定義一直在今天使用。

而實際上，在1970年代，光速的測量已經很精確了，注意一點：光速是依據米原來的定義測量出來的，理解這一點十分關鍵。

這裡有些邏輯上的思考，光速由米原來的定義來規定，測量出來的光速又反過來定義米？這什麼操作？？？

其實科學家一直改來改去的米新的定義，都是通過舊的去規定新的的，關鍵原因就是前後定義米的不能有什麼明顯的差別——即我們現在用光速定義的米和最初的經線長度千萬分之一的差別並不大，也不能有什麼大的差別。

說了這麼多，就是想告訴你，你為什麼是299792458m/s，追溯原因就是原來的米定義也就那麼長，都是為了不麻煩，不引起社會混亂。

假如你最初定義的米只是現在的一半長，那光速就是現在的兩倍，記住，這只是形式上改變了，絕對的真實速度還是那麼多。

總之，就是歷史原因了。就像你問為什麼太陽要從東邊升起，為什麼不能從西邊？其實就在於我們歷史上把太陽昇起的地方稱為東邊，如果歷史上稱為西邊，那麼現在我們說的就是太陽從西邊出來，這是一個邏輯問題，仔細想想就懂了。

最後說一點，光速是有限的，至於什麼限制了光速？物理學還沒發展到解釋這個原因時候，或許是我們宇宙的時空結構固有的特性？或許是三維世界本來的一個參數，在更高維度就不是呢？……

但無論什麼原因，光速也不可能是無限的，它只是一個相對參數，就像其他萬有引力常數，普朗克常數一樣。

擋不住的熵增

我認為其實是受太陽系和地球引力區域導致的。

這個大空間其實沒有什麼意義。

因為失實。

比方說一個光碟吧，

它總有寫錄次數限制。

所以大空間這個問題。

問題是寫入次數有沒有意義。

實際上意義不大。

因為尺度大

幾何意義已經失去靜態的

沒有靜態參照。

梵高畫的才是本意。

因為就像雲彩一樣。

你以為他動了，實際上沒動。

你以為沒動。實際上動了。

人腦會放大運動趨勢。

所以畫家畫的反而比較準。

去計算。

反而因常態幾何會發生誤導。

要說愛因斯坦吧。

人家搞得是數學模型。

他也沒有真的給你畫個三十萬公里的光線來。

所以數學角度和現實角度是很大區別的。

我估計他是儘量的把動態問題用靜態參照表述出來。

非常適應當時歐美主流思想全球開發的情志。

實際上你要他按比例畫出來是根本不可能的。

畢竟大學教授當著，把大地畫的那麼渺小是很影響心情的。

就算腦子裡知道也不給你畫。

我教你們怎麼理解這個三十萬公里哈😄

無窮大踢了無窮小一腳。

說

有多遠跑多遠

無窮小洋洋灑灑跑啊跑啊

天空飄來一塊雲

到處都是無窮大無窮小

基本上它就是一個極波速帶著原本的角動量。

不斷漲縮確定能級

就像聲吶一樣

所有反射面也就確定個位置

具體導彈打不打的到

還要看你家魚雷工程師的本事

你說海浪延直線拍打岸邊

首先我感覺意義不大

有點像環啊

老外這一套吧，可以稱之為外物論。

有一定意義

不然沒今天的成就

我們的外物緣分啊

然和國內的因明說不是一回事。

怎麼說呢？

因明說一旦找到了原因

所有人都明白了😊

但僅限於有緣。

但是呢？

從因明說上來講

外物豈不也是煩惱麼！

煩惱不斷怎麼得道？

品物咸亨

關鍵字: 文化 萬公里 光速