光速 （物理学名词）

光速，指光在真空中的速率，是一个物理常数，一般记作c，精确值为299,792,458米每秒（≈3.00×10 m/s）。这一数值之所以是精确值，是因为米的定义就是基于光速和国际时间标准上的。根据狭义相对论，宇宙中所有物质和讯息的运动和传播速度都不能超过c。光速也是所有无质量粒子及对应的场波动（包括电磁辐射和引力波等）在真空中运行的速度。这一速度独立于射源运动以及观测者所身处的惯性参考系。在相对论中，c发挥了把时间和空间联系起来的作用，并且出现在广为人知的质能等价公式中：E = mc。

光在玻璃和空气等透明介质中传播的速度小于c。c与光在介质中传播的速度v之比，就是该介质的折射率n（n = c / v）。例如，玻璃在可见光波段的折射率约为1.5，意味著光在玻璃中的速度为c / 1.5 ≈ 200000km/s；空气在可见光波段的折射率约为1.0003，所以光在空气中的速度约为299700km/s，比c慢90km/s。

在一般情况下，光以及其他电磁波都似乎能够从甲点瞬间达到乙点，但只要甲乙两点相隔距离大，再加上精度极高的测量仪器，就可探测到光的有限传播速度所呈现的各种现象。在和遥远的空间探测器通讯的时候，从地球发出的讯号需数分钟甚至数小时的时间才可抵达探测器，反之亦然。同样，来自遥远星体的光经过许多年才到达地球，因此科学家可通过观测这些星体来研究宇宙久远的历史。光速有限，也意味著电脑有著理论上的最高速度，因为资讯在电脑芯片之间传递的速度受到限制。光速还可以用在所谓的「飞行时间」测量法中，以高精确度量度两个相距较远的点之间的距离。

奥勒·罗默于1676年首次测定光速。他通过研究木卫一的视运动，判断出光的传播速度是有限的，而非无限。1865年，詹姆斯·克拉克·马克士威提出光是一种电磁波，因此必须以他的电磁理论中所出现的速度c传播。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦提出一条公设：一个惯性参考系所测得的光速是独立于光源的运动的。他从这一点推导出狭义相对论，并证明常数c在光和电磁波的范畴以外也有举足轻重的地位。经过数百年不断进步的测量之后，1975年光速的数值为299,792,458 m/s，测量不确定度为十亿分之四。1983年，国际单位制（SI）中的米被重新定义为1/299,792,458秒内光在真空中所运行的距离。因此，c在米每秒单位下的数值已固定为精确值。

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