１米有多長(zhǎng)？

一提到光速（嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是真空中的光速），大家便會(huì)想到一個(gè)瑯瑯上口的口訣：“用光速飛行，每秒能繞地球7圈半”。這是因?yàn)榈厍虻闹荛L(zhǎng)幾乎剛好4萬(wàn)公里（4萬(wàn)千米），而光速則幾乎剛好每秒30萬(wàn)千米。連用兩次“幾乎剛好”，是因?yàn)槭聦?shí)正是如此。

要把這件事說(shuō)清楚，得從兩百多年前的法國(guó)大革命談起。法國(guó)大革命除了推翻帝制之外，還是法國(guó)歷史上一次重要的“文化大革命”。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)符合科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的度量衡制度，也就是能夠推向世界的“公制”。既然要讓全世界接受，必須放諸四海皆準(zhǔn)，拿地球當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)便是最自然不過(guò)的事了。公制的基礎(chǔ)“公尺”（meter，現(xiàn)在稱(chēng)“米”）就是這么來(lái)的：1790年代，法國(guó)科學(xué)家丈量敦克爾克與巴塞隆納兩城市之間的距離，然后配合天文觀測(cè)，算出從北極到赤道的長(zhǎng)度。他們將這段長(zhǎng)度的一千萬(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”。換句話(huà)說(shuō)，就是把“地球1/4周長(zhǎng)”定義成1000萬(wàn)米（1萬(wàn)千米）。這樣一來(lái)，地球一周當(dāng)然幾乎剛好4萬(wàn)千米。

真空光速又幾乎剛好等于每秒30萬(wàn)千米（3億米），則是一個(gè)巧合，沒(méi)有任何原因或典故。在自然科學(xué)中，這種例子相當(dāng)罕見(jiàn)，但并不是絕無(wú)僅有。

然而“幾乎剛好”畢竟并非“剛剛好”。地球周長(zhǎng)絕不是正好4萬(wàn)公里，因?yàn)橐粊?lái)地球表面凹凸不平，二來(lái)嚴(yán)格說(shuō)地球也不是真正的球形。至于真空中的光速，其實(shí)要比每秒30萬(wàn)公里略小一點(diǎn)點(diǎn)。

隨著科技的進(jìn)步，米的定義也越來(lái)越精確。1960年，科學(xué)家曾經(jīng)改用某種光波的波長(zhǎng)來(lái)定義米。不過(guò)這個(gè)定義只用了23年，隨著光速測(cè)量越來(lái)越準(zhǔn)確，到了1983年，出席“萬(wàn)國(guó)度量衡會(huì)議”的科學(xué)家決議反因?yàn)楣翰辉儆妹讈?lái)測(cè)量光速，而改用光速來(lái)定義米。他們將光速定義為剛好每秒299、792、458米，小數(shù)點(diǎn)后面通通是零。從那時(shí)候開(kāi)始，米就成了光線(xiàn)在真空中每秒行進(jìn)距離的299、792、458分之一。米的定義可說(shuō)是科學(xué)家的根本，

更動(dòng)一次事關(guān)重大，因此這個(gè)定義必定會(huì)維持很長(zhǎng)一段時(shí)間。

注：光線(xiàn)在空氣中與在真空中速度相差無(wú)幾，但在水中或玻璃中則會(huì)大幅減速。