光速是如何測出來的

光與人類的生活息息相關。一直以來，科學家們都在致力于研究光的特性，探索光的奧秘，以期利用光來更好地為人類服務。

我們都知道，光是自然界中傳播速度最快的一種物質，其速度可達30萬千米/秒。那么，人類是如何測出這么快的光速的呢？從17世紀初開始，就有許許多多的科學家在努力尋找一種測量光速的有效方法，并為此做了大量實驗。

第一個想出測量光速的方法的人是意大利科學家伽利略。1607年，他從光走直線的特性中受到啟發，做了這樣一個實驗：他先讓兩個人手提一盞前面有蓋的信號燈，分別站在兩個山頭上，兩山相距1.5千米。然后，伽利略讓第一個人先打開燈蓋，讓第二個人一看到燈光就立即打開自己的燈蓋，將光作為信號傳出來。伽利略原以為只要測出這段時間，就能計算出光速了。然而在實驗中，此二人的動作銜接時間過長，因此測量出來的數據很不準確，不盡如人意，又加上光的傳播速度實在太快，所以這一實驗最后以失敗而告終。

兩個多世紀以后，30歲的法國物理學家斐索對伽利略測光速的實驗進行了仔細的分析、研究，終于發現了這個實驗失敗的原因。

大家對鏡子的反光現象一定都很熟悉吧！光一照射到鏡面上便會立即被鏡面反射，這樣一來，一條光線從發射到返回就是一次連續的運動。這一現象啟發了斐索。斐索認為只要能夠準確地測量出光從發射到返回的時間差，就可以準確地計算出光的速度了。

斐索對實驗裝置做了一番改進。為了減少誤差，他把伽利略實驗中的第二個人換成了一面鏡子，并用一只旋轉的齒輪代替鐘表計時。斐索改變了兩山之間的間距，選擇了兩個相距7千米的山頭，把旋轉的齒輪和一面鏡子分別放在山頭上面。實驗開始后，斐索首先讓光通過齒輪的兩個齒之間，照到另一個山頭的鏡子上；光線經過鏡子反射后，又從齒輪的另外兩個齒之間傳回來。這樣只要算出齒輪旋轉的速度，那么光往返所用的時間就可以據此得到計算。斐索的試驗得出的結果是，光的速度為每秒鐘315000千米。為了紀念斐索的這一偉大貢獻，人們稱譽他為“第一個捕捉住光的人”。

人們探索光速的腳步并沒有停止在斐索這里，到了19世紀，人們對光速的探求獲得了更準確的結果。

美國歷史上第一個獲得諾貝爾獎的人是物理學家麥克爾遜。他在精密光學儀器改進以及利用這些光學儀器進行計量學和光譜學的研究等方面作出了卓越的貢獻。麥克爾遜也曾測量過光速，并且，他的測量結果也是歷史上最精確的。

麥克爾遜于1873年畢業于美國海軍軍官學校，因為學習成績優異，他被留校工作。由于航海上的實際應用和理論研究方面的需要，麥克爾遜對測定光速也非常感興趣。1879年，麥克爾遜得到岳父大人2000美元的資助，他用這筆錢對旋鏡裝置進行了改進。恰巧當時美國的航海歷書局局長紐科姆對這項工作也很感興趣，于是二人開始攜手合作，幸運的是，該工作還得到了政府的援助。在此后整整50年的時間里，麥克爾遜和紐科姆對實驗結果不斷地進行改進和重復測量，終于確定光速為（299764±4）千米/秒。不幸的是，在一次光速測量中，麥克爾遜由于突發中風而去世，享年79歲。