真空中光速定義值：299792458m/s
光速計算值為（299792500±100）m/s
一般情況下，要測量一個運動的物體的速度，只需要知道它透過一段距離的時間，距離/時間就可以得到這個運動物體的平均速度。然而對於光速這麼快的速度，也透過這樣的方法來計算得到嗎？我們來看看歷史上那些測量過光速的科學家是透過什麼高大上的手段來測量的吧。
羅默的衛星蝕法
要測量光速這麼快的速度，要透過距離/時間的方法計算出的話，怎麼也需要一個很大的空間才行，所以在天文學領域，廣闊的宇宙空間給測量光速提供了一個足夠的空間。
來自丹麥的天文學家羅默就在1676年利用木星衛星的星蝕時間變化證實了光速是一個定值，並首先測量了光速。他發現木星的衛星蝕（跟月蝕現象差不多的天文現象）現象按固定週期發生，要知道，任何週期性的變化過程都可以當成時鐘。羅默觀察到，連續兩次木星衛星蝕的
時間間隔
，當地球背離木星運動時，要比地球迎向木星的長。也就是說，光從木星出發，當地球遠離木星是，光要追上地球，所以在地面觀察得到的這個
時間間隔
要長一些，而迎向木星運動時，就要短一些。得到這個
時間間隔
（約15秒），再加上木衛的公轉週期、地球的公轉軌道速度、地球的軌道直徑等資料得出光速為214300km/s，與現在公認的值偏差大，是因為當時的地球軌道半徑值是一個近似值，在地球公轉軌道半徑值被精確測量後，再用這個方法計算出光速為299840±60km/s。
伽利略測定光速
如果離開廣闊的宇宙，而在地面就想測量出光速，那就需要人為的去設計一些巧妙的方法，因為光速很大，也就需要設計一個如何準確測量很長的距離和很短的時間。伽利略提出一個測量方法，就是AB兩人，一人拿一個可以開關的燈，當A開啟燈後，B看到A的燈亮起就立馬開啟燈，A也就看到B的燈亮起。A可以記錄這個過程的時間，再用距離/時間來算出光速大小。但是考慮到人的反應時間，而光速很大，這個方法並不成功，如果將B這個人換成反光鏡可能效果會好一點。雖然伽利略的這種方法當時並沒有成功，但是這種測量原理確一直保持到現在，主要是訊號的接收和時間的測量，要有可靠且精確的方法。
1849年索菲的旋轉齒輪法
索菲是第一個不靠天文望遠鏡，靠實驗裝置測出光速的人。
原理很簡單，如圖，當齒輪（不反光）不轉時並且光可以齒縫隙透過，再到反射鏡被反射回去，再經過齒輪縫隙到達半透明鏡（只能觀察到反射回來的光），這個時候人眼可以觀測到連續的光。當次輪開始轉動，齒輪的齒可以遮擋住光，於是觀察者會看到閃爍的光，轉動的速度越快，閃爍也就越快。當齒輪轉動速度達到某一個值時，觀察者將第一次看不到光，出現這中情況是光從齒輪
縫隙
透過後，來到反射鏡，再反射回來到達齒輪時剛好被透過來的縫隙旁邊的齒給擋住。也就是說光從齒輪的縫隙透過再到反射回來到達齒輪這個過程的時間內，那個縫隙旁邊的齒移動到那個縫隙的位置，也就是說這個齒輪旋轉了1/n（n為齒輪數）周，這裡的齒輪起到計時的作用。設此時齒輪轉動速度為v，齒輪到反射鏡的距離為L，那麼這個過程的時間間隔就為1/2πv，故有2L/c=1/2πv。由於光速很大，索菲將齒輪數取到了720個，取2L等於1。7266×105米，最後得到3。15×108米／秒。誤差值來源於很難判斷第一次看不見光的時刻，以及反射光沒有到達齒的正中心也會被擋住。
因為齒輪本身給實驗結果帶來偏差，後來有其他科學家用其他裝置代替齒輪，有了在此基礎改良的旋轉鏡法，旋轉稜鏡法等都更加精確的測量出了光速大小。
無論是索菲的旋轉齒輪法，還是旋轉鏡法，旋轉稜鏡法都需要很大的空間，在實驗室裡一般都會受到空間的約束，現代科學技術的發展，使人們可以使用更小更精確地實驗儀器在實驗室中進行光速的測量。
微波諧振腔法
後來的一些實驗證明，光是一種電磁波，電磁波擁有波長和頻率這兩種物理性質並且兩者間有v=fλ這樣的關係。1950年的科學家埃森，透過將微波輸入圓柱形的諧振腔中發現微波波長與諧振腔的直徑有πD=2404825λ這樣的關係，D為直徑。而微波的頻率用逐級差頻法測定。這樣測量的光速結果為299792。5±1km/s。
當然還有很多精確的測量方法，精確度也很高，比如鐳射測速法，其精度可達10^-9。1975年第十五屆國際計量大會的決議，現代真空中光速的準確值是：c=299792。458km/s。
文/三土和阿柳 （圖片來自網路，侵刪）
