太多的不该

实际上光速的数值具体是多少并不重要，或者说如果愿意的话，我们完全可以将光速定义为每秒3亿米，而这样的话，我们现在一米的长度就得缩短一些。

但如此一来，其它物体的长度数值就得更改了，比如原本这个人高一米八，现在就变成了一米八几，虽然数值变了，但实际尺寸是不变，该多高还是多高。由此而来就引出了一个重点：为什么光速是这个速度（为了避免用数值去表示速度，我们就说为什么光一秒能跑这么远）？

这个问题现在是无解的，同样无解的还有光速为什么恒定（真空中的光速在任意参考系下不变）。

虽然无法解释，但从现有的物理结论出发，现在的光速正是保证宇宙现有面貌的基础。以精细结构常数来说，它代表的是电磁相互作用的强度

很显然这个常数代表着物质世界的组成，毕竟宏观来讲，物体之间除了引力还存在电磁力，如果电磁相互作用的强度发生改变，那会发生什么呢？

当光速变大或者减小时，精细结构常数就会相应的减小或变大，从而导致物体内部的原子分子面临解体的处境，如此一来生命就将全部消失。

按照目前来看，如果把宇宙比作一场游戏，我们是游戏中的角色，那么光速就是这场游戏的规则之一，游戏角色怎么会知道这些规则的来源呢？

期待您的点评和关注哦！

赛先生科普

为什么光速是299792458米每秒，而不取整3亿米每秒？

很多人可能会很奇怪为什么光速是299792458米/秒，就不能是一个整数吗？这不是要逼死强迫症患者的节奏？其实要了解这个问题我们从几个方面来讨论！

一、首先多久是一秒？

二、其次多长是一米？

三、为何光速是一个有限值？

不要认为这些都是自古以来的哦，你熟悉的度量衡中没有一个是天然就存在的而且亘古不变的，所以当然文明社会的车轮滚滚向前的时候，突然思考起当年制定1M的时代，是不是有些不可思议？因为这些使用已久的单位长度已经深入了我们的骨髓！

上图是国际米原器示意图，是根据从赤道到北极点距离的千万分之一制定的，但这个距离的精度是比较差的，随着科学技术的进步，对米的精度要求越来越高，因此联合国度量衡组织将米重新定义为“1/299792458秒”为米的长度！抱歉，这米的长度还没解决，又跑出来一个秒的概念哈！

二、多久是1秒？

咱就不多废话了，毕竟这个秒差不多就是一天的1/86400是吧，但其实一天的时间也是会变的，随着地球地球自转速度的变慢，这个速度精度也会慢慢漂移，所以也是一个受到科学应用限制而精度急需修正的度量衡！

秒的定义则为“铯—133原子在其基态两个超精细能级间跃迁时辐射的9192631770个周期所持续的时间为一秒”，可能这中间说得非常拗口，但原子钟的原理基本可以解释为：核外电子在不能电子层之间的跃迁是会吸收和释放能量，而这些能量的并不连续，因此它会有一个“共振频率”，而铯原子的共振频率为“9192631770Hz”，我们将这个共振平率作为1S的定义！一般天文台的授时中心原子钟精度为30万年误差不超过1S，而在美国科罗拉多州博尔德的国家标准和技术研究所（NIST）的单锶离子钟NIST F-1的精度为2000万年误差不超过1S！

三、光速为什么是个有限值？

可能谁都无法回答这个问题，可能我们这个宇宙就是这样的吧，哈哈！当然我们确实也可以从频率和波长上推测出光速，因为波长就是一个周期内的距离，那么测算出频率以后，波长×频率=光速！似乎非常自然，但问题是光为什么会是怎样？但事实上，如果光速是无限的话，那波长无限长我们就看不到可见光了，或者频率无限高的话就成伽马射线了，如果集中在某一个频率的话，那就没啥波段了，所以还是有光速比较好哈！

因此只要光速是一个有限值这个大前提不变，下面是多少米/秒，就是自己划定的圈圈自个玩啦，高兴就画的大一点，不高兴画得小一点！但最大的问题是当大家都熟悉后习惯在这个圈圈里玩了就不方便改大改小了，否则动到的周边可就多了！比如你手里的卷尺就得丢了重新买把新的！

星辰大海路上的种花家

光速为什么恰好是每秒29万多公里？这个问题问的，既有意义，又没有意义。其意义在于，可以促使我们探究光速的成因；然而，认为其无聊，则是因为我们可以对所有的物体提出同样的发问。

比如，你为什么有如此的相貌、身高和体重？地球🌍与太阳🌞的距离为何恰好使地球上的表面温度适宜生物的生存？

如果地球再重一些，会影响我们的行走；然而，其如若再轻一点，就会失去大气层。由此造成的后果是非常严重的，不仅会使我们失去氧气，而且也会因此造成昼夜温差的巨大变化，使人类难以存活。

之所以单独地将光速挑出来，发问其为何具有每秒近30万公里的数值，是因为我们把光速c当作一个绝对不变的物理常数；是因为光速非常神秘，其具有相对于空间和能量的不变性；是因为光速是宇宙中最快的速度；是因为我们对光速缺乏必要的了解与认识。

由于我们的宇宙是由不可再分的最小粒子构成的，即宇宙是由普朗克常数h定义的量子构成的；所以，离散的量子构成了物理背景即量子空间，受到激发的量子成为光子属于能量的范畴，由高能量子组成的封闭体系就是各种基本粒子属于物质的范畴。

因此，包括光子在内的所有物体，它们的运动都会受到量子空间的影响与束缚。每一个物体的外在能量，都具有两种不同的形式。其一是相对于自身的动能，其二是相对于空间的势能。前者用速度来度量，后者则是用弛豫时间即频率的倒数来计算。

因此，光速之所以具有不变性，是因为光子的质量太小，以至于其动能远小于势能，从而使光子能量的变化主要是其势能的增减。光速只是光子维持其空间势能的速度。

此外，光速之所以最快，是因为光子的质量和半径最小，空间对光子的影响与束缚很小的缘故。光子只有在极高的速度下，才能够维持其相对于空间的势能。这就好比，只有在高速运动的情况下，人体才能够在水上滑行，从事赤脚🦶划水运动。

而物质则由于其是由光子组成的封闭体系，所有的物质在其达到光速之前，都会因空间量子的不对称碰撞💥而解体。这就是为什么，任何物质都无法达到光速的原因。

然而，光速的不变性，只是相对于静态的宇宙而言的。如果宇宙是变化的，其正在不断地膨胀，由高密度转变为低密度；那么，光子受到空间的影响与束缚必然会发生改变，使光子维持其相对于空间势能的速度逐渐增大，直至其能量完全以动能的形式存在，回到了经典力学的情况。此时，空间效应可以忽略不计了。

从这个意义上来说，光速并不是物理常数，其仅只是度量空间密度的物理参量。于是，目前光速的大小，是因为宇宙演化的结果，光速的具体数值与宇宙的量子空间密度相对应。

总之，由于空间不空，存在着作为物理背景的量子空间；由于光子的质量太小，其能量主要是相对于空间的势能；因而，类似于不同介质中的光速是不一样的，真空中的光速大小只与量子空间的密度相关。

在此，各种介质与量子空间，并无本质的区别。它们都是由离散的粒子构成的物理背景，都会对其中的物体运动产生不同的影响与束缚。不同空间的区别，仅在于构成该空间的粒子不同。

所以，光速之所以是现有的数值，是因为宇宙膨胀的结果，其取决于宇宙内部量子空间密度的大小。伴随着宇宙的膨胀，光速有一个由零逐渐地变大的过程。

淡漠乾坤

答：长度单位“米”和时间单位“秒”都是人为定义的，真空光速是宇宙中的一个常数，经过人类定义后刚好为299792458米/秒而已。

平常我们说光速为30万公里每秒，实际上真空光速的准确值为299792458米/秒，而且这是绝对准确的值，没有任何四舍五入的小数部分；真空中的光速是不变的，但是真空光速的数值，会随着长度单位和时间单位的不同而不同，比如换算成英尺大约是983571058英尺/秒。

时间的定义

人类最初对时间的定义，是根据地球自转和公转周期确定的，也就是一个太阳日为24小时，每个小时为60分钟，每分钟为60秒。

但是地球的自转周期并不稳定，会受到外界因素的影响，比如2004年的印尼大海啸，就让地球的自转周期缩短了3微秒，随着人类对时间精度使用要求的提高，利用地球自转定义时间已经不够精确。

目前对时间的定义，是利用铯-133原子在两个超精细能级的间跃迁作为“秒”的定义，定义跃迁辐射电磁波周期的9192631770倍为“1秒”，我们再利用秒，就可以衍生出其他时间单位。

长度的定义

最初人类对长度的定义，不同文明有不同的方式和标准，比如中国古代有尺、丈、寸等等，现代单位中的“米”，最早是由法国使用的，定义通过巴黎的子午线从赤道到北极点长度的千万分之一为“1米”。

后来国际计量大会使用铂铱合金制作成标准件，以此作为国际米原器，但是国际米原器受材料、温度、测量方式等等因素的影响，其测量长度总会有误差，而且很难保证复制品和国际米原器完全一致。

相对论描述光在真空中的速度是一个常数，实验也证实了这点，于是在1983年的国际计量大会上，把“光在真空中行进1/299792458秒的距离”定义为1米，这个定义完全依赖于时间秒的定义以及光速不变原理。

至于为什么会使用1/299792458而非1/300000000来定义单位“米”，主要是为了衔接旧时定义方案，因为本初子午线从赤道到北极点长度的千万分之一，大约就是光在真空中行进1/299792458秒的距离，这样定义可以降低单位定义变动对社会带来的影响。

所以我们可以确信地说，光速的准确值为299792458米/秒，而30万公里每秒只不过是光速的近似值而已。

我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

光速是一个常数，如果按照人类对于米的定义和时间的定义，那么光速的值是299792458米。假如宇宙只中还存在其它生命星球，他们也具有智慧，则他们可能和我们有不同的长度和时间定义。比如他们的一米可能是我们的0.999308193米，这样一来，那么他们测出来的光速刚好就是3亿米每秒。所以，从这个例子中我们可以看出，光速具体数值的多少，和我们对于长度和时间的定义有关。但不论怎么变，在同一个衡量标准下，光速的值是一个定值，不会随着位置或者其它因素的改变而改变。

我们的祖先在定义长度单位的时候，并不知道光速是不变的，也不知道光速是多少。直到迈克尔逊-莫雷实验时，科学家们才猛然意识到光速可能是个定值。而爱因斯坦正是凭借着其极高的物理敏感性，提出来光速不变原理，由此得出来现代物理学两大支柱之一的相对论。之后，科学家们经过精确测定，测得了光速的值。说巧不巧的是，实验测得的光速值竟然可麦克斯韦方程组求出的电磁波的真空速度值一模一样！于是，科学家们意识到，光子也可能是一种电磁波，而后来的波粒二象性实验，也确实证明了光子具有像电磁波一样的波动性，所以其电磁波属性被证实。

至于说光速为何是定值，这个问题到目前为止都没有人能够回答，爱因斯坦回答不了，我们更回答不了。如果非要给一个牵强的解释，那就是光属于电磁波，而电磁波服从麦克斯韦方程组，那么解出来的光速就是299792458米/秒。现在也只能够这么解释了，当然，随着未来人们对于整个宇宙的认识加深，说不定人们可以从宇宙的起源开始，解释光速为何是常数。

科学探秘频道

而秒的定义则是“铯—133原子在其基态两个超精细能级间跃迁时辐射的9192631770个周期所持续的时间”

由此可见不论是米还是秒都是人类自己定义出来的标准，而光速就是靠这些标准来测量和表述的，在人类的时间单位和长度单位的参与中，光速是299792458m/s，但外星人的时间单位和长度单位标准肯定和我们人类不一样，因此他们的光速和我们的光速在数值上也肯定不一样，但不论采用何种标准光速都是一个定值，只不过因为各个文明的标准不同而造成了表述不同而已。

如果我们人类想要将从299792458m/s变成300000000m/s的话，最简单的办法就是把一米重新定义为0.999308193，用这个数字取代原来的1米来计算光速的话就能得到一个整数光速值，但我们都知道这不过是换了个马甲而已，一点意义都没有。

宇宙中有着各种各样的定值，除了真空光速外核聚变0.7%的质能转化率也是一个定值，这些定值是永远都不会变的，但各个文明会用自己的标准去描述这些定值。

宇宙探索未解之迷

首先，第一眼看到这个问题我是想举报的。因为这看起来就像一个无聊而又无知的人不负责任的提出的一个问题。

历史上，我们先定义了长度与速度的单位长度。其中米的长度似乎是通过巴黎的一根经线的10000000＾（-1）。这其中，无论是地球，巴黎还是1/10000000都是随机而不具有普遍意义的，因此，这长度的参考性可见一斑。

当然物理学家也在努力。

（在此强烈推荐混乱博物馆的《糟糕的物理常数》）

比如使用普朗克单位制，用万有引力下的量子效应尺度作为长度单位一，黑洞最小质量作为质量单位一，等等。

这样操作后的物理常数就很漂亮了😍

各种公式也相对简单了。

总结，光速不是定义出来的（个人真的觉得这是小学就能理解光速是测量出来的）。假如你要让他规整点，不如直接设为单位一，然后响应改变其他物理常数。我没试过，但我相信有人试过，而且绝对漂亮。

（图片摘自 混乱博物馆《糟糕的物理常数》）

7MC

这种问题很容易出现强迫症，如果光速速整数，比如正好是30万公里每秒，有人有会说为何不是31万公里每秒，或者100万公里每秒？为何一定要去整数？如此循环下去，永远没有尽头，没有答案！

那么到底为什么？简单说，光速是恒定的，也是麦克斯韦方程组体现出来的一个常数，是宇宙的基本规律，而米和秒的长度是人为定义的。不管我们如何定义米和秒，光速就是那么快！你可以定义光速是任意数值，比如100万公里每秒，这并不代表光速变快了，只是一米的长度变短了或者一秒的长度变长了而已！

这牵扯到人类最初确实如何定义一米和一秒的长度，最开始人类定义一米和一秒完全是根据实际需求人为定义的，与光速没有关系，具体怎么定义的这里不再详述，可以简单搜索下！比如定义一秒的时间就与原子内部的跃迁有关系！

但不管如何定义一米或者一秒，都会有误差，除非用真空中传播速度不变的光速来定义，因为光速是恒定的，光在299792458分之一秒飞行的距离定义一米，这样做有一个前提，尽量与原来人类自我定义的一米长度相当，不然人类原来用米表示的所有长度都得重新更改，这太麻烦了！

所以，不用强迫自己去思考光速为何不正好是一个整数，比如30万公里每秒，可以正好是一个整数，甚至可以是任何数值，比如直接定义光速是1米每秒，这样的光速看起来很好看，也很好记。但如果这样会带来怎样的麻烦你想过没有？

宇宙探索

在量子力学诞生之前，光速是测定出来的。在量子力学诞生以后，光速是计算出来的。

如何计算光的速度？首先设光的速度是无穷大。光通过一个距离L。需要多少时间？如果光速是无穷大，那么需要的时间是0。

但是量子力学说，时间，长度都是不可以无限分割的。所以光通过距离L可以计算光通过了多少个最小距离。L有多少个最小距离呢？L/普朗克长度=M。M×最小时间=T。所以，光通过距离L的时间是：（L/普朗克长度）×普朗克时间=T。光速V=L/T。

从计算光速的过程可以发现相对论的底层原理。就是光速无穷大。当光速无穷大的时候，光速与运动参照系是没有关系的。

为什么光速不是无穷大呢？因为时间长度空间等等都是不可以无限分割的。

老子天下倒数第一

同学们，这个问题很简单，先有尺子，后有速度。必须是先有长度单位，然后才能够定义速度！因为我们人类定义“米”这个计量单位的时候，光速还没有被定义，那个时候之前，光被认为是一种无限速度的现象，光的传播太快了，当时没有合适的测量手段的缘故。

米、千克、秒这三种单位都是测量物质世界的基本单位，也是目前国际上通用的基本单位制，这三种基本单位都是人为设定的，如果没有严格的定义，公说公有理，婆说婆有理，这个世界就要乱套。

1672年，丹麦的科学家罗默供职于法国巴黎天文台，通过观察木卫一，得出光线应该是有着一定速度传播的（过程非常复杂，需要大量的图示和公式，这里就不表述了），得出光速大概是22万公里/秒，只是测量数据有误，一直无法准确定义。

“米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一，并与随后确定了国际米原器。1791年，该方案获法国国会批准。1799年12月10日法国通过公制系统，开始正式使用米制。随着人们对度量衡学的认识加深，米的长度的定义几经修改。

（米，Metre，就是这么一根铂金条，世界上所有的公制尺子，都是根据它测量的！牛叉不？不过，经过一百多年的时间，这个尺子也不准了……）

（光速测定原理图-旋转棱镜法）
光的传播速度太快了，直接测量非常麻烦，只能够去种求直。到了1849年，Armand Fizeau 阿曼达·斐索才通过旋转齿轮机构，将一束光通过齿轮机构上的小孔发出去，再反射回来的时间，恰好通过另一个小孔，根据镜子的距离和齿轮转速，就可以得到光的传播速度，这是人类历史上首次精确测定光在空气中的传播速度。

目前光速采用299792458米每秒，是经过精确测量得到的，而不是人类臆想的，看起来很费劲，但这就是真相。

所以，同学们一定要搞清楚，拿着尺子、秒表才能够丈量速度，而不是反过来。

關鍵字: 一米 科学 光速