星際使者宇宙導遊

光速剛好每秒三十萬公里，是設計出來的還是巧合？

要回答這個問題，我們得把這個問題中蘊含的幾個基礎的物理概念弄清楚了，這個問題就迎刃而解！這幾個基礎概念有：長度單位米、時間單位秒、速度、光速。下面我就一一論述。

1、長度單位米的定義及來歷：人類為了計量物體的長度以及計算方便，規定了測量長度的單位，如我國古代用的寸、尺、丈就是計量長度的單位。現在國際單位制的長單位米(meter,metre)由法國科學家組成的特別委員會於1790年5月提議通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一作為長度單位—米，1791年獲法國國會批准。1792-1799年，在法國天文學家捷梁布爾和密伸的領導下，對法國敦克爾克至西班牙的巴塞羅那進行了測量。1799年根據測量結果製成一根3.5毫米×25毫米短形截面的鉑質原器——鉑杆，以此杆兩端之間的距離定為1米，並交法國檔案局保管，所以也稱為“檔案米”。隨著科學技術的進步，70年代以來，對時間和光速的測定，都達到了很高的精確度。因此，1983年10月在巴黎召開的第十七屆國際計量大會上又通過了米的新定義：“米是1／299792458秒的時間間隔內光在真空中行程的長度”。所以我們現在通用的長度計量單位本身就是通過光速來定義的。

2、時間單位秒的定義及來歷：最早的時間概念是人們來自對天文現象的觀察。如太陽從東方升起在西方落下，週而復始使人們形成了“日”的概念；月有圓缺，週而復始使人們形成“月”的概念；花開花落，春夏秋冬四季更替，人們又形成了“季”“年”的概念。這就是天文授時的由來，十九世紀三十年代，德國數學家高斯倡議了一個（高斯）單位制，其中的時間單位就是秒。之後的十九世紀七十年代初，英國科學促進會又提議了另一個以釐米克秒為基礎的（CGS）單位制。兩個單位制中的“秒”，都定義為一個平均太陽日長度的86400分之一，時間的精度取決於對地球自轉的天文觀測精度和擺鐘的精度。1967年，經國際度量衡大會決定採用銫元素唯一的穩定同位素銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應輻射的9192631770個週期所持續的時間長度作為一秒。並在1997年對此定義所涉及的條件進一步嚴格規定為處於海平面、絕對溫度為0K狀態的銫原子。

3、速度的定義及來歷：速度 (velocity) 表徵動點在某瞬時運動快慢和運動方向的矢量，科學上用速度來表示物體運動的快慢。速度的數值即速率，等於單位時間內通過的路程。所以本題中提到光的速度剛好每秒三十萬公里的說法不準確，準確的說法是光的速率約為三十萬公里/每秒。

4、光速的定義及來歷：丹麥天文學家羅默（OleRomer）在17世紀首次成功地計算出光速。19世紀60年代中期，蘇格蘭科學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋創建了一組方程，描述電磁場在空間中的行為。這個方程的一個解表明，電磁波在真空中必須以約為每秒30萬公里的速度傳播，與羅默及其後人的測量結果相當接近。1983年，光速取代了米被選作定義標準，約定為299，792，458m/s，數值與當時的米定義一致。秒和光速的定義值，表示1米從此定義為光在真空中1/299，792，458秒內走過的距離。

根據上面的論述，我們可以得出如下結論：自1983年以來，不管我們對光速的測量作了多少精確的修正，都不會影響到光速值，卻會影響到米的長度。所以說你有多高事實上是由光速定義的。

最後祝大家越來越好，這裡是白說世界，用數學的思維，科學的方法跟大家一起對文化知識追本溯源。如果大家對我的觀點有不同的想法，可以在評論去留言，同時歡迎關注、評論、轉發、交流。原創不易，謝謝大家的支持。

白說世界

在我們眼裡光的速度有299792458米每秒，但是在其他地外生命眼裡光的速度距離可能會和我們的不一樣，也許外星人只有八根手指，那麼也許它們就會使用八進制，如果有六根手指它們就會使用六進制。相對論告訴我們宇宙中的一切都不是絕對的，只是以相對的方式存在的。

喜歡不要忘記關注訂閱我們！——時間史。

時間史

光速的精確數據並不是每秒30萬千米，而是299792458m/s，這個速度數據有設計，更有科學家們幾百年來的孜孜以求的測量。

光速測量的鼻祖是科學先驅伽利略，他在1638年就嘗試進行了光速測量，他的方法很簡陋，兩個人在相隔1英里的山頭，相互觀看對方燈光遮蓋，並用秒錶計時。人眼反應太慢，這種方法太簡單原始，當然無法測出光速，但開啟了探測光速的先河。

丹麥天文學家奧勒·羅默首次採用科學的方法對光速進行了測量，他用的方法是伽利略發現的“行星掩星”現象；再後來阿曼達·斐索、萊昂·傅科等科學家們一代接著一代，用光線折射疊加計算的方法進行了實驗，使光速越來越接近準確數值。

一直到1972年，美國科學家們利用激光干涉法這種現代科學方法，終於在實驗室裡精確的測量出了光速，得到了光速值是299792.4562±0.0011m/s。這已經是最精確的光速了，但為什麼還有正負誤差呢？這就是因為“米”的定義問題，當時“米”的定義是通過86-氪605nm的光譜線給出的，它的精度限制了光速精度的進一步提高。

所以談到光速是不是設計出來的，就必須談到“米”這個計量尺度的來歷。其實“米”這個表示長度的單位，定義過程也經歷了幾百年複雜的測量修正過程。

最早的“米”是1790年法國科學家組成的特別委員會提出的，建議以通過巴黎的地球子午線全長的4000萬分之一作為國際長度單位~1“米”。

何謂子午線？就是地球的經線，從南極到北極畫一根線，把地球像破西瓜一樣切成兩半的那根線。

這個提議於1791年得到了法國國會的批准，從此成為一個國際長度單位。為了使“米”能夠準確，需要制定一個表徵米的基準器。我們一些吃瓜群眾可能以為這有什麼難的，用木頭或者金屬做一根尺子不就行了，我們平常用的不都這樣？

可大家想過沒有，我們平常用的米尺是以哪裡的為依據來制定的呢？如果這個依據不準確，失之毫釐差之千里，傳來傳去不就完全亂套了？

因此無論什麼東西一旦成為世界標準，上升為基準的東西，就不是那麼簡單了。

為了確定“米”的準確長度，天文學家捷梁布爾和密伸率領一個專門的隊伍，從1792年到1799年經歷了8年工作，精準測量了法國敦刻爾克至西班牙巴塞羅那的子午線距離，根據測量結果製造了一根3.5毫米x25毫米扁型截面1米長的鉑杆，由法國檔案局保存，稱為“檔案米”。從此全世界的“米”都以這個“檔案米”標杆為準。

為什麼以鉑杆製造？就是因為鉑的穩定性更好。但國際標準可不是我們肉眼看看差不多就行了，隨著時間的推移，這根“檔案米”變形越來越嚴重。

為了解決這個問題，1872年，科學界以“檔案米”為長度依據，用鉑銥合金（90%的鉑和10%的銥）重新制造一種長度標準，叫“米原器”，以此代替了“檔案米”。米原器製造了31根，截面呈X型，把檔案米長度刻線刻在這根截面X型的長條凹槽上，線寬度為6~8um。

國際計量局選擇了1根為6號的米原器放在地下室保存，其餘尺子作為副尺分發給各國作為標準使用。

這種米原器並不是什麼時候都是準確的1米，準確的表述是：在零度（攝氏度，後同）時，此尺中間的兩線段之間長度為1米。

1927年，第七屆國際計量大會對“米”又提出了更嚴格規定，要求米原器不但要在零度中，還要在1個標準大氣壓情況下，才能算數。並且對放置條件做了具體詳細規定，比如放置在什麼架子上、水平狀態和溼度等等都有嚴格規定。

但即使這樣，還是沒有辦法解決極其微小的變形和精度問題，比如刻度線的寬度也有6~8um，測量精度只能達到0.1um等。這些都是重大缺陷，而且米原器一旦損壞，再也沒有複製標準，複製品誤差將會越來越大，越來越無法保證精度。

因此找一種自然量值作為基準度量單位就成為人們的希望。

上世紀50年代，寬度很窄的氪-86同位素譜線被發現，1960年第十一屆國際計量大會對米的定義做了更改，確定“米”的長度等於氪-86原子的2P10和5b1能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650763.73倍。

這種以自然量來確定“米”長度精度的方法，再也不需要為時間、溫度和壓力導致的材料變形擔憂了。但隨著光速測量的精準，發現光速在真空中的速度更為穩定和精確，為了把“米”的精度更明確的定義，以及為了光速能夠成為一個整數，1983年在巴黎召開的第十七屆國際計量大會上，又再次重新規定了“米”的定義，即：1米為光在真空中1／299792458秒時間間隔內行程的長度。

這樣，光速就成為了1個整數，而“米”作為國際標準長度計量單位，也從過去的以地球子午線為標準做了些許微調，以光在真空中的傳遞速度為依據定下了一個永遠不變的尺度。

從上述光速測量過程和“米”作為國際長度標準的制定變遷，可以看出，科學是一個非常嚴謹追求的過程，世界上不管是光速還是國際度量單位，都經歷了一代代科學家精益求精的實驗和驗證，才成為今天的樣子。

所以，嚴格說來，科學發現和理論知識沒有巧合和設計，只有對宇宙大自然的不斷挖掘和認識，都是宇宙中本來就存在的自然規律，這種規律我們可以發現和利用，但無法改變。

至於怎麼表述這些規律的發現，則可由人類根據世俗習慣定義來確定，帶有很強的主觀性。比如如果人類把光在真空中的速度定為每秒500000000米，也無不可，但光速本身並沒有變化，而是人類把“米”的定義縮短了而已。

就是這樣，歡迎討論點評。

時空通訊

首先，光速並不正好是每年30萬公里，而是c=299792458米/秒，30萬公里只是一個近似值，為了方便大家理解記憶！

是什麼數值並不重要，重要的是光速有一個固定的數值，是巧合還是設計出來的？

是巧合，也是設計出來的！宇宙萬物都是在各種巧合下出現的，光速當然也不例外！為何說是被設計出來的？不要誤解，不是被“神”設計出來的，而是大自然設計出來的！

有些人可能會困惑，為何光速剛好是那個數值，不能少點或多點嗎？比如為何不能是40萬公里每秒？

首先要明白一點，光速不可能是無限大的，如果是無限大的，宇宙萬物都不會形成，也不會有過去將來，所有的只有現在，只有此時此刻！

既然光速不會是無限大的，它就會有一個數值，那麼問題就很簡單了，我們只需要計算出來這個數值就可以了！

而麥克斯韋方程組正好計算出了光速就是c=299792458米/秒（具體怎麼計算的可以搜索瞭解下），而不是其他數值！就是這樣，不要想得太複雜！

話說過來，如果光速是40萬公里每秒，有人肯定還會問為何不是50萬公里每秒？這或許就是標準的“槓精”吧！

您說呢？

宇宙探索

在現代物理學上，目前定義的光的速度是299792458米/每秒，每秒30萬公里是一個便於我們使用的近似值。這個值是經過數輩科學家幾百年的努力精確測量的結果，不是巧合、也不是設計的。

辯論期

早期，人們認為光是瞬時傳播的，即光速是無限大的，包括古希臘科學家的鼻祖亞里士多德在內，都認為光的傳播是瞬時的，包括一些科學界的大佬開普勒、笛卡爾等，也都認為光速是無限大、不可測的。然而伽利略認為光雖然傳播很快，但卻是可以測量的。

物理測量法

最初伽利略測量光速，採用了最原始的物理方法，即兩人拿燈在兩個山頭，通過發出光到看到光的時間和山頭的距離來計算光的傳播速度。結果可想而知，由於光速實在太快了，在兩個山頭之間傳播的時間根本無法確定。但這也開始激起人們對光速探索的興趣。

天文測量法

17世紀後期，隨著天文望遠鏡的發展，光是否具有速度有了定論。1676年，丹麥天文學家羅麥在觀測木星時發現一個有趣的現象：在一年的不同時期，木星的衛星的隱食週期是不同的;地球處於木星和太陽之間時和太陽處於地球和木星之間時，週期相差十四五天。他猜測這種現象是因為光具有速度。此後惠更斯根據羅麥的數據和地球半徑計算出光的傳播速度為214000千米/秒。

實驗測量法

19世紀，科學家開始使用實驗對光速進行測量，其思想是將難以測量的光速，通過實驗，轉化成容易測量的對象進行計算。比較著名的是齒輪測量法。光在光路上傳播時，經過兩次齒輪的間隙後被人看到，只有在齒輪轉速為某個值時，光才可以穿過間隙，這樣就把光速的計算，轉化成了齒輪轉速的計算。後來經過多次改良，這種方法計算的光速為298000千米/秒，誤差已經很小了。

干涉法

現代物理學中，使用波長和頻率計算光速，計算出真空中的光速值為299792458米/每秒的固定值。通過了解光速的測量歷史，我們不得不佩服科學家的智慧，也不由得感慨，科學探索永無止境！

回到題主的問題，光速是一個固定值，是數輩科學家精確測量的結果，既不是設計的、也不是巧合。

黑洞探秘者

光速其實不是每秒30萬千米每秒，準確數字是299792458米每秒，而且光速不是恆定不變的，比如說在水中，光速就遠遠達不到這個速度了，而且因為我們在地球上，光速也沒有299792458米每秒，要比這個數字低一點。

那麼光在黑洞附近的速度是多少呢？光逃逸不了的時候又是多少呢？其實嚴格來說光速不僅不是30萬千米每秒，而且因為內部介質不同，速度也會差很多。

科學家採用30萬千米每秒是因為這樣利於計算，方便運算就可以節省很多時間，提高效率。不過在歐洲核子研究中心，美國宇航局，我國宇航局等等機構的高精度計算當中，要已299792458為主，因為涉及航天器，衛星等等，這些數據是不能有絲毫偏差的。

所以光速不是設計的，也不是巧合，而是它就在那裡，只不過人類以自己定的米或者千米的方式計算出來了，假設現在有個外星人和你理論，它們會用其他單位來說，但是光速不論是誰測，怎麼測，用什麼單位，都是固定的。

宇宙與科學

光速是一個基本的物理常量，隨著測量精度越高，它的數值也會發生變化，但變化的只是測量的數值，它的本質不會發生變化。

人類為光速著迷了幾個世紀，直到十七世紀六十年代，偉大的科學家先驅伽利略帶著他的助手登上了山，由於當時測量技術的侷限，伽利略只是粗略得到了一個十倍於聲速的大概值，現在我們知道了，這個數值距離現代測量的還有很大的差距。

伽利略此次實驗沒過多久，又有一位科學家做了測量光速的實驗，這次用的方法與伽利略不同，這位丹麥物理學家羅默利用木衛一的月食現象測量出光速的估計值，此時他測得的數值是二十萬公里每秒，看看，是不是已經有很大進步了。

之後，科學家通過不同方法一次次的逼近於現在的精確值，299792km/s。

光速重不重要，還有它重要在哪裡呢？

光速它直接影響著元素的合成，你說這多重要，元素是宇宙物質、大千世界的基本，如果連元素都沒有，那就啥也沒有了。

宇宙從誕生之初，高溫的夸克-膠子湯，隨著溫度的冷卻漸漸形成了質子、中子，進一步冷卻質子捕獲了電子，形成了大量的氫、氦、鋰元素。

而之後的元素則是在恆星內部、超新星爆發等事件中產生。

這裡說的光速重要是因為光速影響電磁相互作用，如果光速變大，那麼電磁相互作用強度就變低，反之就變高，成反比關係，而強力與電磁力之間的大小關係影響著元素的合成，畢竟強力是形成原子核的基本，而電磁力則是原子核能夠拉攏住電子的基本。

無論是光速變大或是變小，都不會有如今的宇宙。

說到這裡，很多人轉瞬想到了這個事情，會不會宇宙是被設計出來的，你看光速被設計的如此精妙，不就是為了讓萬物出現嗎？

你還別說，此話說的很有道理，不僅光速、以及其它常數都是很精妙的，但究竟是不是被設計出來的呢？

這個問題可以回答是，也可以回答不是。

現在沒有人知道這個答案，你知道嗎？還是他知道，都不知道，但是就我個人而言，我傾向於是一種巧合，而不是設計。

暴漲宇宙理論認為在宇宙之初並非只有我們的宇宙在那一時刻誕生，還有許多無窮盡的其它宇宙，也就是剛好我們的這個宇宙恰到好處，各個基本屬性都能夠滿足星系、星球的形成，這才有了太陽系、地球，出現了我們，也因此我們才會去思考這個問題。

而在其它的宇宙中，就沒有這麼幸運了，也許那裡的宇宙沒有一絲光亮，也許那裡遍佈黑洞，什麼樣的情況都可能出現的。

也正是因為如此，我才相信這更是一種巧合，你們認為呢？

對此你有什麼看法呢？歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢，感謝大家的閱讀。您的關注是我每天堅持更新的最大動力。

本文圖片來自於網絡，侵刪。

科學船塢

光速並非“剛好”30萬公里，問這個問題的人可以說根本不知道光速是多少，更不知道光速的數值是怎麼來的。

事實上，光速並非一個整數，而是一個看起來非常隨意的數字。我們對光速的定義是：在真空中，光速為299792458米/秒。之所以要註明是真空，因為在其他介質中光速會變，但只有真空中的光速才是標準數值。

那麼，為什麼光速會是這麼一個隨意的數字呢？其實，這個數字雖然看起來很隨意，卻不是某些人想象那樣拍腦袋拍出來的，而是根據嚴謹的理論與計算得出來的結果，同時，這一結果早已被無數次的試驗證實了的。

英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋在19世紀建立了一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。它由四個方程組成，可以推論出電磁波在真空中以光速傳播，並由此推導出光速來。後來，麥克斯韋的電磁波預言被赫茲在實驗室中證明。

這是最終簡化了的公式，其完整的推導是非常複雜的，相信能提出這種問題的人絕對不會去看推導公式的。

寒蕭99

光速大約是30萬千米每秒這只是一個近似值，其值大約是299792458 m/s。光速的實值我們永遠都無法精確知道，因為任何測量都是存在誤差的，所有測量出來的數據都是近似值，我們只是取有效數字及保留相應的誤差即可。

各種物理常數都是測量出來的，我們只需要按照自己的實際需求保留一定的有效數字，即取近似值。數學上也存在很多近似數字，比如圓周率派，我們通常只取兩位約等於3.14，其精確值是一個無限不循環小數。

我們通常所說的光速是光在真空中的傳播速度，是宇宙中最快的速度。至於光速為什麼會是30萬千米每秒，而不是50萬千米或者100萬千米？忽略數學上的計數法（十進制、二進制等），這與其所採用的計量單位有關，在物理學上這被稱之物理量綱。

速度是描述物體在單位時間內運動快慢的物理量，採用單位時間內物體所通過的路程來描述，即長度與時間之比。長度的單位是人為規定的，時間的單位也是人為規定的，它們都是基本物理量。其實我們把物理單位的定義改一下，就能使光速變為一米每秒。

其實在歷史上各種物理單位的定義就經常變動，其標準值也是在近現代才完全確定下來的。銫133原子基態的兩個超精細能階之間躍遷時所輻射的電磁波的週期的9192631770倍的時間被定義為一秒。由於科學家們發現了光速不變原理，長度單位米在1983年被定義為光在真空中1/299792458 秒的時間內所通過的距離。

如果我們將米的定義改為光在真空中1秒的時間內所通過的距離，那麼光速就變成“一米每秒”了。然而這並沒有多大的意義，為了保持文明的傳承性，我們只是為舊標準賦予了新的定義，使其更加穩定準確。

也許外星人就使用和我們不同的單位？它們的光速在數值上就與我們不同。因為都處於同一個宇宙，不管數值怎麼變，光速是不會變的。

如果你要問為什麼光速是一個恆定值？這個沒法回答。

這裡我們會發現一個事實，受限於人類的認知能力，有些問題可能永遠也沒答案。就好比你問為什麼會有宇宙？宇宙中又為什麼會誕生生命？這些問題我們都沒法回答。只能說事實就是如此，沒有為什麼。

存在即合理。

科學探索菌

其實光速不是精準的30萬公里，不過存在著很多令人絕望的物理學常數。

光速

其實光速並非是精準的30萬公里/秒，現在測算下來的結果是299792458m/s，當然隨著人類測量水平的提高，這個數字一定還會發生一些改變。其次，光速是這個數字是由前提的，這個前提就是在慣性系中。在非慣性系中，光速並非不變的。愛因斯坦的廣義相對論認為：

因為由引力場的存在，導致空間的扭曲。而光實際上是要沿著測地線（在空間中，兩點之間的最短距離）運動。這時候，光速其實就不是這個常數了。

其他令人絕望的常數

雖然光速不是精準的30萬公里/秒，而且在非慣性中也不是絕對的。但是其實還有很多物理學常數確實讓人很絕望。其中，最有名的應該就是：精細結構常數。

這個常數表示的是光速與電子運動速度的比值，無量綱。這個常數是137，精確地測量之後也是這個數值，至於為什麼是137，沒有人搞得懂。

著名地科學家泡利曾經就吐槽過這個常數，他說：如果自己到了天堂後，如果能被獲准和上帝進行一次見面，而且只能問一個問題時，他一定要問：精細結構常數到底是咋回事？

其實，在物理學和數學領域，這類似地常數還有很多，比如：圓周率，普朗克常數，玻爾茲曼常數等等。

至於，為什麼會是這個數，其實科學家也沒有搞明白，我覺得凡事都是不斷往下問為什麼，而這些常數其實“為什麼的盡頭，就好像宇宙誕生之初就設定好的屬性一樣”。

關鍵字: 科學 光速 三十萬