光速是怎么被算出来的（不可被超越的真空光速）

古代大多数人的出行方式靠步行，富贵人家有马车可乘，但即便如此，要从现今的广东到杭州，仍然需要半年时间左右。

工业革命之后内燃机促进了汽车的诞生，让人类的速度得到了质的飞跃，如今飞机和高铁的速度，又在不断地刷新人们的认知。

但和光速比起来，我们的速度似乎又和蜗牛一样慢，要飞出太阳系，到达更广阔的星际空间，人类的速度是远远不够的。

但光速就是最快的速度吗？

天文学家认为宇宙十分辽阔，仅仅是可观测宇宙的直径就达到了930亿光年，银河系的邻居仙女座也和银河系相隔了254万光年。也就是说即使以光速前进，也要254万年才能到达离我们最近的其他星系。

但其实在最初的科学家认知里，光速应该是无限快的才对，因为当时根本没有人或者仪器能检测到光速的迟滞性，毕竟对于每秒30万公里的光子们来说，赤道周长仅4万公里的地球实在是一个很小的地方。

伽利略是有史以来第一个试图测量光速的人，他和助手站在两个距离较远的山头上，各自提了一盏灯，伽利略首先遮住灯，助手看见他遮灯后，也会遮住自己的灯。这样一来伽利略就可以测量自己遮住灯到助手遮住灯相差的时间。

但对于每秒30万公里的光速来说，在地球上两个小山包之间跑个来回就是瞬间的事，根本不是伽利略的肉眼凡胎能捕捉和感应到的，一直到19世纪阿曼德·斐索发明了旋转齿轮法后，光速才有了被准确测定的可能。

所谓旋转齿轮法，就是由一个半透镜和一个可控制的旋转齿轮组成，通过将光源透过齿轮折射出去，自己则在半透镜后观察。

如果齿轮是静止的，射出去的光到达反射镜后就会通过相同的齿缝原路返回，齿轮动起来并达到一定的速度后，光线在到达透镜返回时，原来的齿缝就会转走，光线就会被挡住，此时就看不见了光了，假如齿轮转速再快点，回来的光线就可以恰好通过下一个齿缝，光又可以被观察到了。

这样一来只需要知道齿轮转速，齿数和观察者到反射镜的距离，就能计算出光速了，但阿曼德.斐索没想到光速实在太快，只能不断延长观测距离和齿轮齿数来提高计算精度，最后齿轮和观察点的距离达到了8000米，齿轮的齿数到720尺，转速到每秒12.67次后，光线才终于被遮挡住了，由此计算出的光速是每秒31.5万公里。

虽然这一数字和目前的每秒30万公里存在一定差距，但在当时能得到这个数字已经很不容易了，但在天文学家看来这个速度简直不值一提。

因为我们的宇宙空间本身正在超光速膨胀，这就导致光在传播过程中虽然是在前进，但在几十亿光年上百亿光年的空间尺度上，光其实是在倒退的。

目前已经证明：距离地球越远的星系远离地球速度越快，宇宙时空在145亿光年外的膨胀速度也正式超过了光速，这意味着超过这个距离的星系是人类永远联系不上的，因为电磁波也只能以光速前进，根本追不上这些星系。

需要指出的是，宇宙空间本身的超光速膨胀并不违反相对论，因为相对论只约束了静止质量不为0的物体无法超光速，宇宙空间本身的超光速并不在相对论的范围之内，因此被宇宙超光速膨胀裹挟着的星系们的超光速，也并不违规。

我们目前说的可观测宇宙，只是光到达了的宇宙，宇宙的范围可能已经大大地超出了我们的认知，假如我们从宇宙的一端发射一束光线，这束光线将永远不会到达宇宙的另一端，因为光永远追不上空间膨胀的速度。

但站在人类的实际需求来看，光速已经很快了，如果未来需要星际移民，达到光速是基本的条件之一，超光速以目前的理论来看很不现实，但也许可以通过其他的道路绕过光速。

比如曲速引擎技术，它可以利用空间的膨胀和收缩，大大缩短行进距离，以扭曲空间的方式完成短时间内的快速移动，虽然曲速引擎现阶段仍建立在理论之上，但随着技术的不断突破，超越光速进行星际旅行，总有一天会成为现实。