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当米的定义依赖于光速时,我们如何测量光速?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-11-05 21:20:41

在目前的国际单位制中,光在真空中的速度根据定义是固定在一个精确的值上的,而它是无法测量的,因为它是测量系统的基础。

使用标准化的测量系统是获得可重复的科学数据的基本要求。但是,大自然并没有规定特定的测量系统。我们可以自由选择我们的单位,只要我们始终如一。

在历史上,大多数测量系统都是基于一个特定的物理工件来定义长度,例如位于巴黎的原型米尺。现在,在那个系统中,我们不能测量原型米的长度(以米为单位),因为它定义了一米是什么。换句话说,它的长度被定义为1米,完全没有不确定性。每隔一段长度都是这样定义的。

1983年米被重新定义为光在真空中传播的距离正好是1/299,792,458秒。实际上,这意味着光速被定义为每秒299,792,458米。而不是一个物理工件作为我们的测量系统的基础,我们使用一个物理常数,c,同样的长度,在巴黎原型米尺无法测量,因为它被定义为基础的固定的测量系统,我们再也不能测量光速,因为现在固定被定义为我们的测量系统的基础。

当测量系统中基本单位的定义像这样改变时,计量学家们会非常小心地确保新的定义与旧的一致。这样我们就不用把1983年以前的米转换成1983年以后的米了。在1983年以前,光的速度被测量得非常接近每秒299,792,458米。所以,通过把它固定在那个精确的值,1983年后的仪表也同意了。
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