提到光速，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是真空中的光速，大家一定會(huì)想到一個(gè)朗朗上口的口訣_“光線每秒繞地球七圈半”。這是因?yàn)榈厍虻闹荛L(zhǎng)幾乎剛好4萬(wàn)公里，而光速則是幾乎剛好每秒30萬(wàn)公里。在此不厭其煩連用兩次“幾乎剛好”是因?yàn)槭聦?shí)如此，也就顧不得修辭學(xué)上的禁忌了。不過(guò)凡是有懷疑精神的人，應(yīng)該都會(huì)納悶怎么那么巧。沒(méi)錯(cuò)，天底下不太可能有那么巧的事，其實(shí)，前一個(gè)“幾乎剛好”根本就是定義。
18世紀(jì)米制計(jì)量系統(tǒng)的采用，不但明顯有利于科學(xué)研究，而且改進(jìn)了商業(yè)和商店里貨物的買(mǎi)賣(mài)。
想要把這件事徹底說(shuō)清楚，必須從200多年前的法國(guó)大革命談起。想當(dāng)年，法國(guó)科學(xué)家趁著這個(gè)破舊立新的機(jī)會(huì)，決心制定一個(gè)能夠推廣到世界各個(gè)角落的度量衡制度，也就是所謂的公制。既然要讓全世界都能接受，就必須放諸四海皆準(zhǔn)，所以拿地球當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)是再自然不過(guò)的事。
公制的基礎(chǔ)“米”就是這么來(lái)的。話說(shuō)1790年代，法國(guó)科學(xué)家丈量了敦克爾克與巴塞羅那這兩個(gè)地點(diǎn)的距離，然后配合天文觀測(cè)，推算出從北極到赤道的長(zhǎng)度。他們決定將這個(gè)長(zhǎng)度的千萬(wàn)分之一定義成米，并用合金制成一個(gè)幾乎不會(huì)熱脹冷縮的“米原器”。根據(jù)這個(gè)定義，北極到赤道的距離（也就是地球周長(zhǎng)的四分之一）等于1萬(wàn)公里，所以繞地球一圈當(dāng)然幾乎剛好4萬(wàn)公里。
至于真空中的光速非常接近每秒30萬(wàn)公里，則是一個(gè)如假包換的巧合，并沒(méi)有任何原因或典故，千萬(wàn)別把懷疑精神發(fā)揮在這上面。在自然科學(xué)中，類(lèi)似的巧合相當(dāng)罕見(jiàn)，但并不是絕無(wú)僅有。例如太陽(yáng)的質(zhì)量幾乎等于20億億億億克，地球的質(zhì)量幾乎等于6000億億億克，同樣是沒(méi)有什么道理可言。
然而嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，地球的周長(zhǎng)絕對(duì)不是剛好4萬(wàn)公里，因?yàn)橐粊?lái)地球表面凹凸不平，二來(lái)地球并非真正的球形，而是有點(diǎn)“小腹微凸”。至于真空中的光速，其實(shí)要比每秒30萬(wàn)公里稍微小一點(diǎn)點(diǎn)。
地球并不是一個(gè)正球體，而是一個(gè)兩極稍扁、赤道略鼓的不規(guī)則球體
隨著科技的進(jìn)步，米的定義也就越來(lái)越精確。例如在1960年，科學(xué)家曾經(jīng)改用特定光波的波長(zhǎng)來(lái)定義米，不過(guò)這個(gè)定義只用了23年。隨著光速的測(cè)量越來(lái)越準(zhǔn)確，到了1983年，科學(xué)家開(kāi)會(huì)決定反其道而行_不再用米來(lái)測(cè)量光速，而改用光速來(lái)定義米。他們將光速定義為每秒299,792,458米，小數(shù)點(diǎn)后面通通是零。換句話說(shuō)，一米等于光線在真空中每秒所行進(jìn)距離的299,792,458分之一。
看到這里，具有懷疑精神的人想必又會(huì)追問(wèn)_為什么不干脆使用300,000,000這個(gè)整數(shù)？原因很簡(jiǎn)單，那是為了讓之前的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)不至于有太大的誤差。由于米的定義可以說(shuō)是科學(xué)的根本，更動(dòng)一次茲事體大，因此這個(gè)定義必定會(huì)維持很長(zhǎng)一段時(shí)間。
注_光線在水中或玻璃中會(huì)大幅減速，但在氣體中的速度只比真空光速小一點(diǎn)。
