光速为何是一个整数？巧合吗？并不是，因为本来就有人为因素！|163

一些网友常常质疑光速是个整数值，觉得太巧了，不可思议，总觉得是科学家人为设计出来的。

其实这些朋友是不了解科学家们对光速测量几百年的孜孜以求，以及“米”这个度量尺度的由来。

某种意义上说，光速数值成为一个整数，本来就有人为设计因素在里面，下面我们就来聊一聊这个问题。

光速测量的鼻祖是科学先驱伽利略，他在1638年就尝试进行了光速测量，他的方法很简陋，两个人在相隔1英里的山头，相互观看对方灯光遮盖，并用秒表计时。人眼反应太慢，这种方法太简单原始，当然无法测出光速，但开启了探测光速的先河。

丹麦天文学家奥勒·罗默首次采用科学的方法对光速进行了测量，他用的方法是伽利略发现的“行星掩星”现象；再后来阿曼达·斐索、莱昂·傅科等科学家们一代接着一代，用光线折射叠加计算的方法进行了实验，使光速越来越接近准确数值。

一直到1972年，美国科学家们利用激光干涉法这种现代科学方法，终于在实验室里精确的测量出了光速，得到了光速值是299792.4562±0.0011m/s。这已经是最精确的光速了，但为什么还有正负误差呢？这就是因为“米”的定义问题，当时“米”的定义是通过86-氪605nm的光谱线给出的，它的精度限制了光速精度的进一步提高。

所以谈到光速是不是设计出来的，就必须谈到“米”这个计量尺度的来历。其实“米”这个表示长度的单位，定义过程也经历了几百年复杂的测量修正过程。

最早的“米”是1790年法国科学家组成的特别委员会提出的，建议以通过巴黎的地球子午线全长的4000万分之一作为国际长度单位~1“米”。

何谓子午线？就是地球的经线，从南极到北极画一根线，把地球像破西瓜一样切成两半的那根线。

这个提议于1791年得到了法国国会的批准，从此成为一个国际长度单位。为了使“米”能够准确，需要制定一个表征米的基准器。我们一些吃瓜群众可能以为这有什么难的，用木头或者金属做一根尺子不就行了，我们平常用的不都这样？

可大家想过没有，我们平常用的米尺是以哪里的为依据来制定的呢？如果这个依据不准确，失之毫厘差之千里，传来传去不就完全乱套了？

因此无论什么东西一旦成为世界标准，上升为基准的东西，就不是那么简单了。

为了确定“米”的准确长度，天文学家捷梁布尔和密伸率领一个专门的队伍，从1792年到1799年经历了8年工作，精准测量了法国敦刻尔克至西班牙巴塞罗那的子午线距离，根据测量结果制造了一根3.5毫米x25毫米扁型截面1米长的铂杆，由法国档案局保存，称为“档案米”。从此全世界的“米”都以这个“档案米”标杆为准。

为什么以铂杆制造？就是因为铂的稳定性更好。但国际标准可不是我们肉眼看看差不多就行了，随着时间的推移，这根“档案米”变形越来越严重。

为了解决这个问题，1872年，科学界以“档案米”为长度依据，用铂铱合金（90%的铂和10%的铱）重新制造一种长度标准，叫“米原器”，以此代替了“档案米”。米原器制造了31根，截面呈X型，把档案米长度刻线刻在这根截面X型的长条凹槽上，线宽度为6~8um。

国际计量局选择了1根为6号的米原器放在地下室保存，其余尺子作为副尺分发给各国作为标准使用。

这种米原器并不是什么时候都是准确的1米，准确的表述是：在零度（摄氏度，后同）时，此尺中间的两线段之间长度为1米。

1927年，第七届国际计量大会对“米”又提出了更严格规定，要求米原器不但要在零度中，还要在1个标准大气压情况下，才能算数。并且对放置条件做了具体详细规定，比如放置在什么架子上、水平状态和湿度等等都有严格规定。

但即使这样，还是没有办法解决极其微小的变形和精度问题，比如刻度线的宽度也有6~8um，测量精度只能达到0.1um等。这些都是重大缺陷，而且米原器一旦损坏，再也没有复制标准，复制品误差将会越来越大，越来越无法保证精度。

因此找一种自然量值作为基准度量单位就成为人们的希望。最终就确定了以光速为“米”的标杆，成为永恒不变确保精度的标准尺度。

上世纪50年代，宽度很窄的氪-86同位素谱线被发现，1960年第十一届国际计量大会对米的定义做了更改，确定“米”的长度等于氪-86原子的2P10和5b1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。

这种以自然量来确定“米”长度精度的方法，再也不需要为时间、温度和压力导致的材料变形担忧了。但随着光速测量的精准，发现光速在真空中的速度更为稳定和精确，为了把“米”的精度更明确的定义，以及为了光速能够成为一个整数，1983年在巴黎召开的第十七届国际计量大会上，又再次重新规定了“米”的定义，即：1米为光在真空中1／299792458秒时间间隔内行程的长度。