光速

光速 (Speed of light)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂光速是指光波傳播的速度，以符號 $$c$$ 來表示，$$c$$ 可以是代表constant的意思，根據愛因斯坦狹義相對論，真空中光速為一個常數，不隨任何物理量改變，且任何可傳遞訊息的速度都不能比真空中的光速更大。

根據馬克斯威爾的電磁波理論，光速就等於電磁波的速度，因此推論出，廣義的光波就是電磁波(狹義的光波是可見光)。在牛頓的粒子說裡預測：光波在介質中的速度比在真空中的速度快，這項預測後來被佛科所打破，佛科測出水中的光速比真空中慢，證實牛頓的光粒子性是錯誤的。

光速的測量是一項“長江後浪推前浪”的演進歷史：

1. 十七世紀伽利略企圖利用測量音速的方法來測量光速，他命令他的僕人用一個罩上黑布的燈籠，在看見遠處山頭的光線同時，迅速打開燈籠，利用兩次光線的時間差來測出光速。結果，不管伽利略如何改變距離，所測出的時間差距變化極小，因此他認為光速可能是無限大。
2. 1675 年隆美爾利用木星的衛星成蝕周期，成為第一個成功測出光速的人，根據他的發現：當地球遠離木星時，兩者距離增加，因此成蝕周期變長；當地球接近木星時，兩者距離減少，因此成蝕周期變短。但最後受限於當時所得知的地球與木星距離並不精確，也因此隆美爾所推出的光速與目前的公認值相較，誤差頗大，但至少已可確定：光速不是無限大。
3. 1849 年菲左利用齒輪轉動與兩相距約八公里的反射面鏡反射光線，成為第一個在地球表面測出光速的人，也是第一個測得光速與目前公認值大幅接近的人。
4. 1926 年麥克生利用相隔 $$35$$ 公里的山頭，以及八面鏡控制光線反射的時間，精確測量出光速，其測量值是利用機械測量出最精確的一個人。
5. 後來使用雷射光，使光速的測定更加精確。另外，也可以利用這種結果來測量天文學上的距離，例如月球與地球間，雷射光射往返時間約 $$2.6$$ 秒，即可換算出月地間距大約 $$400000$$ 公里。
6. 目前光速測量以原子鐘振盪為基準，公認值約為 $$299792458~m/s$$。

參考資料

http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light