一米到底有多长

一米到底有多长

18世纪米制计量系统的采用，不但明显有利于科学研究，而且改进了商业和商店里货物的买卖。

提到光速，严格说来是真空中的光速，大家一定会想到一个朗朗上口的口诀：“光线每秒绕地球七圈半”。这是因为地球的周长几乎刚好4万公里，而光速则是几乎刚好每秒30万公里。在此不厌其烦连用两次“几乎刚好”是因为事实如此，也就顾不得修辞学上的禁忌了。不过凡是有怀疑精神的人，应该都会纳闷怎么那么巧。没错，天底下不太可能有那么巧的事，其实，前一个“几乎刚好”根本就是定义。

想要把这件事彻底说清楚，必须从200多年前的法国大革命谈起。想当年，法国科学家趁着这个破旧立新的机会，决心制定一个能够推广到世界各个角落的度量衡制度，也就是所谓的公制。既然要让全世界都能接受，就必须放诸四海皆准，所以拿地球当标准是再自然不过的事。

公制的基础“米”就是这么来的。话说1790年代，法国科学家丈量了敦克尔克与巴塞罗那这两个地点的距离，然后配合天文观测，推算出从北极到赤道的长度。他们决定将这个长度的千万分之一定义成米，并用合金制成一个几乎不会热胀冷缩的“米原器”。根据这个定义，北极到赤道的距离（也就是地球周长的四分之一）等于1万公里，所以绕地球一圈当然几乎刚好4万公里。

至于真空中的光速非常接近每秒30万公里，则是一个如假包换的巧合，并没有任何原因或典故，千万别把怀疑精神发挥在这上面。在自然科学中，类似的巧合相当罕见，但并不是绝无仅有。例如太阳的质量几乎等于20亿亿亿亿克，地球的质量几乎等于6000亿亿亿克，同样是没有什么道理可言。

然而严格说来，地球的周长绝对不是刚好4万公里，因为一来地球表面凹凸不平，二来地球并非真正的球形，而是有点“小腹微凸”。至于真空中的光速，其实要比每秒30万公里稍微小一点点。

随着科技的进步，米的定义也就越来越精确。例如在1960年，科学家曾经改用特定光波的波长来定义米，不过这个定义只用了23年。随着光速的测量越来越准确，到了1983年，科学家开会决定反其道而行：不再用米来测量光速，而改用光速来定义米。他们将光速定义为每秒299,792,458米，小数点后面通通是零。换句话说，一米等于光线在真空中每秒所行进距离的299,792,458分之一。

看到这里，具有怀疑精神的人想必又会追问：为什么不干脆使用300,000,000这个整数？原因很简单，那是为了让之前的科学文献数据不至于有太大的误差。由于米的定义可以说是科学的根本，更动一次兹事体大，因此这个定义必定会维持很长一段时间。

注：光线在水中或玻璃中会大幅减速，但在气体中的速度只比真空光速小一点。

（□ 叶李华作者系台湾著名科幻作家、翻译家。）