伽利略吹响冲锋号

在人类漫长的历史中，大家曾一度认为光的传播是不需要任何时间的，也就是光的传播速度无限大。这非常符合我们的常识，你在漆黑的房间里面划亮一根火柴，火柴的亮光发出的那一刹那，整个房间就被照亮了，谁也没有看到过自己的手先亮起来，然后是自己的脚再亮起来，再看到房间的墙壁慢慢显现在光中。当太阳从山后升起来的那一刹那，地面上所有被照射到的东西都同时披上了金色的外衣，谁也没有看到过阳光像箭一样朝我们射过来。

但是，在今天，连小学生都知道，之所以我们无法感觉到光的传播速度，不是因为光的传播不需要时间，而是光传播的速度竟然达到惊人的30万千米／秒。这是一个多么快的速度啊，如果用这个速度跑步，1秒钟可以绕地球7圈半。如果用这个速度从地球跑去月球，1秒钟多一点就到了，而人类最快的载人飞行器“阿波罗号”登月飞船要飞4天。你可能很好奇，这么快的速度，到底是怎么测量出来的？这正是本章要讲述的故事——测量光速。但是所有参与这个故事的人都只猜到了开始，却没有猜到结局，人类对光速的测量本是一个普普通通的物理实验行为，没想到最后却给整个经典物理学说笼罩上了一层乌云。

第一个质疑光速无限大的人就是我们的老熟人伽利略先生。伽利略从哲学的角度思考，认为物质从一个地方到达另一个地方不需要时间是一件无论如何都无法想象的事情，上帝既然创造了空间，那么就不应该再创造出可以无视空间存在的东西。伽利略毕竟是伽利略，他不仅仅是停留在质疑光速无限大上，而是着手用实验来测量光速。

我们来看看伽利略是怎么做的。

伽利略一行四人，分成两组，分别登上两座相隔甚远的山峰，每组各自携带一个光源。很不幸的是，那个时代能够让伽利略他们挑选的光源只有两样：火把和煤油灯。伽利略他们只好带上两盏自己改良后的煤油灯。煤油灯其实只是做了一个简单的改进，就是在灯的一面加上了一个滑盖，放下滑盖时，亮光就可以被挡住，而把滑盖拉起后，亮光又会照射出来，通过这样快速地拉动滑盖就能制造出从远处看来煤油灯一闪一闪的效果。除了两盏煤油灯外，还需要两个一模一样的钟摆计时装置（这种装置也是伽利略发明的，利用钟摆的等时性原理制成，是摆钟的前身），以及记录数据的纸笔。好了，这就是伽利略他们全部的装备。各位，如果你们现在来到山顶，拿着这些装备，得到的任务是测量光速，你会怎么办？是不是会一筹莫展呢？且看我们的大科学家伽利略是怎么做的吧。

在上山前，伽利略开始给队员们布置任务：“卡拉齐，你和我一组去A区，贝尼尼和卡拉瓦乔一组，你们去B区。我和贝尼尼负责掌管煤油灯，卡拉齐和卡拉瓦乔负责记录数据。贝尼尼，你给我记住，当看到我的煤油灯发出的信号时，你也立即拉开滑盖给我信号，我一看到你的信号就会关上灯，然后你看到我的灯灭了，你也赶紧把灯关上，我看到你关上了灯就迅速地再把灯打开发出信号，于是你也按照前面的步骤重复。我们就这么循环做下去，只要我给信号你就不要停。听明白了吗？贝尼尼。”

贝尼尼：“是！”

看到这幅场景，不知道的人，保准以为伽利略是特种部队的头儿，正在打真人CS游戏呢。

伽利略继续说：“卡拉齐，卡拉瓦乔，你们两个负责记录数据，你们听好了，你们的任务是记录在钟摆的一个来回内，你们总共看到你们的同伴发出了多少次信号。任务大家都清楚了吧，还有没有问题？”

众人齐声：“没有问题！”

伽利略：“有没有信心完成任务？”

众人齐声：“保证完成任务！”

于是，带着必胜的信念，他们上山去了。伽利略的智慧是过人的，他已经有了用统计学的方法来消除误差的想法。他很清楚，他们在打开、关闭煤油灯的过程中，必然会有很多来自方方面面的误差，要消除这个误差，就必须重复做大量的次数，取均值。你可以想见在那个寒风凛冽、伸手不见五指的山顶（为了实验效果，他们还要特意选择没有月光、星光干扰的阴天），伽利略和他勇敢无畏的助手们为了探求光速的秘密，不知疲倦地做着开关煤油灯的机械动作，边上还有两个人一边数着煤油灯开关的次数，一边还要注意钟摆的摆动，其难度可想而知。

然而不幸的是，虽然他们有必胜的信念，但这是一个不可能完成的任务。如果伽利略地下有知，知道光速是30万千米／秒的话，他也只能用他的那句名言“追求科学需要特殊的勇气”来自嘲一下了。用煤油灯和钟摆计时器测量光速无异于把比萨斜塔抱起来去量一下细菌的长度，但我们仍然要向伽利略致敬，是他吹响了人类向测量光速进攻的号角。 YjOyqz+bSicfnPD9a8YryZGFWcKmeaYZqSKpPPo4fPwaeED4WKnDVdDP1RkabTjP