最初的答案是: 如果光速是唯一的常數,為什麼英裡或公裡不是相等的,也不是像299792458 m / s 或186113英裡 / 小時這樣的随機數呢?
建立一個以毫不動搖、容易衡量的物理常數為基礎的衡量體系是一個好主意。 但是,事實不是這樣的。
你會問,為什麼光速不能以每秒英裡或每秒公裡的單位表示為偶數。
如果你仔細想想,就會明白為什麼了。
速度涉及到使用某種編号系統來度量時間和距離。
十進制系統
圖為十進制計數 圖源:Google
在古代文化中,由于人類手中有十個數字,所以用十進制的數字來計算。已知的其他基數有以20為基底、以12為基底、以24為基底、以60為基底,甚至以2為基底——但大多數人類文化使用的數字系統與他們手中的數字相同。這與光速無關。
英裡
英裡起源于羅馬的“mille passus”,即“一千步”,也就是5000羅馬英尺。這有助于确定羅馬士兵從一個地方移動到另一個地方需要付出多少力氣。
在1500年,“老倫敦”英裡被定義為8弗隆,也就是我們今天所用的5,280英尺。所以,這是基于人體生理學而不是光速。
米
1799年,在法國大革命之後,一種十進制的測量系統被開發出來,它是以自然界的單位為基礎的,而不是光速。
這些十進制單位取代了當時法國現行的計量體系,那種體系對于貿易已經不切實際。這裡米的定義是沿着穿過巴黎的經線從赤道到極點的距離的1 / 10,000,000。
質量的單位是公斤,是以體積為一升的水為基礎,而距離的單位也基于此。每米100厘米,而一個邊長10厘米的立方體裡有一升水,也就是一公斤。
小時 分 秒
時間最初是用來把一天分成若幹部分的。一天是太陽從它原來的位置移動到它原來的位置所需要的時間。
Horus 代表太陽之光
Set 代表夜晚的黑暗
每天 Horus 在早晨被Set擊敗,Set 在晚上被Horus擊敗。
圖為Horus和Set 圖源:Google
這一天被分成了Horus的十二個部分,它們以小時的形式出現在我們面前,小時在古代用日晷測量。
圖為日晷sundial 圖源:Google
随着計時器變得越來越精确,人們需要更小的時間單位。所以,“分鐘”這個詞來自拉丁語par minuta prima,意思是一小時的“第一小部分”。時間的這種劃分可以通過“第二部分”(拉丁語:pars minuta secunda)進一步細化,這就是單詞“秒(second)”的來源。甚至做了進一步的改進,但是術語“三分之一(third)”(1 / 60秒)現在已經不再使用了。盡管它确實存在于一些語言中,例如波蘭語(tercja)。在19世紀後期,世界上大部分地區都放棄了這種說法,轉而支持秒的小數形式。這一切都是基于地球的自轉,而不是光速。
真空中的光速不是唯一的“自然”常數
299792公裡/秒
186282英裡/秒
在3.3納秒内移動1米。
以3.3微秒的速度行進1公裡。
新的自然計量單位是以電子及其自旋為基礎的。
圖為電子自旋 圖源:360
電子質量:9.019383*10^(-28)克
能源:8.187106 * 10 ^(-14)焦耳
長度:386.159268毫微微米(10^(-15)米)
動量:2.7390245*10^(-17)焦耳秒/米
時間:1.28808867 * 10(-21)秒
例子
如果我們重新定義了度量單位公裡,從0.299792公裡0到938.57英尺和重新定義了0.9836英尺為今天的英尺(使其更貼近原始mile parsus)。那麼我們可以說這些新單位的光速是每秒1000000個新單位 ,每一個新單位将是1000英尺!光速将是每秒十億個mile parsus。
然而,這是完全随機的。更改任何其他因素,例如以2為基數,隻需更改數字系統,1,000,000就能變成11110100001001000000(b2)或402854(b12)!
1.維基百科全書
2.天文學名詞
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2023-07-13