为什么光速是299792458米每秒，而不取整3亿米每秒？

为什么光速是299792458米每秒，而不取整3亿米每秒？~

3亿米虽然和299792458米差不多，但是光速不仅仅是一个速度常数，由于在人类理论科学体系之下需要参与某些运算，还用于规定国际长度单位，并不能随意取某个近似值。
光速的数值到底是多少曾经是科学家们好奇的话题，他们一些巧妙测量手段的提出，相当精确地测量了光速，随着测量手段的改变数值越来越精确，但基本都在299792458米每秒左右。现代由于相对论的时空观出现之后，光速更是成为了一种定义，它的计算值为（299792500±100）米/秒。

现有不少科学理论都要用到光速，日常生活中通用的长度单位标准的统一也要用光速作为测量依据，1983年10月21日起被定义为光在1/299792458秒内传播的距离。光速已经不仅仅是个数值了，自然越精确越有利于人类的推算和测量以及单位的统一。

光速这个数值是基于人类测量和人类理论科学发展确定下来的，并不是随便一个约数就可以，尽管日常生活中我们可以说光速接近299792458米，你可以说它约等于299792460米，也可以说它接近299800000米，当然也可以说越等于30万公里每秒，这都没什么问题。可当参与计算的时候，由于人主观性比较强，谁都随便取个约数，那相同的公式得出的结果也可能千差万别，这种情况下光速就必须是一个较为具体的、统一的值，需要用最精确的测量数据来规定。

现在已经是这个样子了，所以光速的数值就沿用下来了，越是精确的计算中越是这样，反而在进行较为初级的科学知识的学习的时候，反而经常取近似值，方便计算。

光速为什么恰好是每秒29万多公里？这个问题问得，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。

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。

光速是一个基本的物理常量，是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度，在爱因斯坦的相对论中，光速是目前宇宙中发现的最快速度，而地球到太阳的距离长达1.5亿公里，光仅用8分钟就走完，绕地球一周的话，光只需一秒就可以完成绕地球7周……

光速每秒299792458米，在一般的情况下，为了方便计算或者是便于记忆都会取整数，这样大约一点点刚好可以取30万公里每秒，那么为什么光速不取整呢？

实际上，光速的测量是一个漫长的过程。

首先经历了伽利略过程，他的实验原理很简单，站在两座山头，拿着一盏灯，先用木板挡住它，然后移走木板，露出灯光，通过计算移走木板和自己看到灯光的时差，用距离除以时间，就是光速了，但由于距离太小，时间无法精准计算，最终以失败告终；

其次就是罗默的测量过程，他通过伽利略发现的木星几颗卫星，即伽利略卫星，利用了掩星法进行测量，得出光速在22万公里每秒以上，确定了量级，但还是不准确；

然后就是索菲的测量过程，他通过齿轮法计算，得出光速是每秒31.5万千米，而这个数字离目前的精确值还有一定的差距；

后来到了1862年，傅科又创造了一种测定光速的方法，用一个高速转动镜来测量微小的时间间隔，但测量的原理还是利用速度等于距离除以时间；

再之后，迈克尔逊设计了旋转镜和干涉仪，用以测定微小的长度、折射率和光波波长来测得光速，在1879年，得到的光速为299910±5千米/秒，1882年，得到的光速为299853±6千米/秒，而这个结果也被公认为国际标准，沿用了40年；

最后科学家通过利用激光测量光速，它的测量原理是出自于光的波动说，光速等于波长乘以频率，即c=λν，通过测量出波长和频率来计算光速c，目前这种方法测出的光速是最精确的。

在1975年，第15届国际计量大会决议把真空中的光速值定为c＝299 792 458米／秒，一般取c=3×10^8米／秒。

光速为什么不能取整？

首先光速在某些计算情况下是可以取整的，不过取整是光速的近似值，这也是为了方便计算。

至于为什么光速是299792458而不是300000000，这个问题牵扯到了我们人类最初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而人为定义的，与光速是没有任何关系的。

由于米和秒的长度是我们祖先人为定义的，而且是在光速出现之前定义的，所以光速就使用了1/299792458秒而非1/300000000秒来定义单位“米”，主要是为了维持开始的定义方案，并且尽可能的降低单位定义变动对社会所带来的影响，因为对长度的不同定义，会造成光速具体数值的变化，但不管我们如何定义米和秒，光速都是恒定的，你可以定义光速为任意数值，但导致的是一米的长度变短了或者是一秒的长度变长了。

光速相对于任何参考系而言都是恒定不变的——光速不变原理

在狭义相对论中，指的是无论在哪种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，可以理解为，无论在哪种惯性系中观察，光都是一个常数，数值固定为299792458米/秒。

总而言之，米和秒还都是人类自己定义出来的标准，而光速是靠米和秒这些定义以及标准来测量和表述的，如果光速重新修订的话，那么整个世界的标准也将重新制定。

光速是根据从赤道北极点距离的千万分之一制定的。对于这个精度要求是比较高。 假如是多一秒的话，也就多了1/86400。跟地球自转有很大关系。

因为光速数值是测量出来的，严格的说是在确定了时间基准与长度基准后通过与这些基准比较后计算出来的。 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，

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。

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札达县18883529298： 光速为何是299792458米/秒,而不是399792458米/秒? - ？
主父洋开喉：[答案] 因为……米 meter的定义就是光在真空中行进1/299792458秒的距离

札达县18883529298： 为什么光速是299792458m/s? - ？
主父洋开喉： 我们首先用米原器定义了“米”这个SI单位,然后根据这个定义给所有长度量赋予了它们的“量值”,比如你的身高是1.75米,你老家到现在的城市之间的距离是800千米等等.然后在这个米的定义下,我们测出真空中的光速为299792458m/s....

札达县18883529298： 光速为什么是300000000？
主父洋开喉： 光速是299792458米/秒,为了计算方便才取整的 对于超光速,估计是有些类星体大红移导致的,其实是用了简化的公式 Δλ/λ=V/C,此公式1个很大的缺点就是没考虑相对论,这个公式算类星体的红移量不能超过1,否则就是超光速了,而实际上很多类星体的红仪都是很大的,超过1的,所以要用相对论推倒的公式 V=[(Z+1)^2-1/(Z+1)^2+1]C.这个公式,无论红仪量多大都不会是超光速了

札达县18883529298： 为什么光速是299792458米/秒,是一个整数 - ？
主父洋开喉： 很多整数都是通过四舍五入得到的,很大的数一般都没必要算得那么准,估计一下就行了,光速299792458米/秒有时候为了方便,可以直接记成光速约3亿米/秒

札达县18883529298： 为什么测得光速在真空是3*10的八次方m每s? - ？
主父洋开喉： 这个速度并不是一个测量值,而是一个定义.它的计算值为(299792500±100)米/秒.国际单位制的基本单位米于1983年10月21日起被定义为光在1/299,792,458秒内传播的距离.真空中的光速有299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小时...

札达县18883529298： 为什么光速是最快的?？
主父洋开喉： 对于任何携带能量和信息的物质,光速是它们的运动速度上限,这是由爱因斯坦的狭义相对论所限制的.狭义相对论禁止超光速,真空中的光速是宇宙最快的速度,其精确...

札达县18883529298： 是什么决定了光速? - ？
主父洋开喉： 用现在的单位来衡量光速是你说的这个数值,但决定光速大小的因素可能就是空间的本性了,现在人们普遍认为光的传播是不需要介质的,那光在穿越一块玻璃时(比方说),它相当于在穿越扭曲的空间,微观上光速不变.从相对论上说,对于任意惯性参照系光速恒定.光子静质量为0,可能是＂时间＂对空间说,你让0质量的物质达到了C,它要是更快,难道要我不存在吗.......

札达县18883529298： 为什么1m是光1/299792458s所走的路程? - ？
主父洋开喉： 这个问题的关键是:光速不变原理!(也就是狭义相对论第一个假设) 不论你从哪个参照系去测量光速,都是恒定值,而且这个值已经测定得非常精确了就是你说的299792458m/s 应该是迈克尔孙和莫雷测定的. 所以这才能提供一个天然的标尺!但是时间和空间都是相对的 都可以伸缩 所以我们需要使用恒定的光速来定义可变的空间单位长度,而不是反过来去定义.就如同我们不能用一只毛毛虫的长度去定义1厘米是多长,因为毛毛虫是可变的!这样说能明白么?

札达县18883529298： 为什么光速是绝对的,为什么不可能超越光速?难道永远没有比光快的东西吗? - ？
主父洋开喉： 您好,因为根据狭义相对论,任何物体,信息,量子的速度都必须在299792458米/秒,光的速度就是一道无法逾越的墙,简称光障.目前,宇宙中没有任何物质能拥有超光速的证据.

札达县18883529298： 为什么1m是光1/299792458s所走的路程为什么定义1m是光1/299792458s所走的路程,299792458是怎么来的,为什么不定义一个整数倍呢先有米?你是说... - ？
主父洋开喉：[答案] 因为是先有的米这个单位,后来有了光速不变理论,然后技术上能够非常精确测量光速之后,就用光速来定义米了.