光速是多少？這是一個看似簡單卻又複雜的問題。

我們都知道光速是一個很大的數，約為每秒30萬公里，也就是說光在一秒鐘內可以繞地球赤道走七圈多。我們也知道光速是一個常數，不管我們以什麼速度運動，都不能改變光在真空中的傳播速度。

但是，我們怎麼知道光速是一個常數呢？

我們有沒有辦法用實驗來證明光速在真空中是恆定不變的呢？

答案可能會讓你驚訝：物理上無法用實驗來證實光速在真空中是恆定不變的，

只能用實驗來證實光速在真空中是一個常數。

這聽起來有點繞口，但其實有一個很簡單的原因：要測量光的速度，我們需要兩個時鐘，一個記錄光發射的時間，一個記錄光接收的時間。然後我們用光走過的距離除以光走過的時間，就得到了光的速度。

但是，這裡有一個問題：我們怎麼知道兩個時鐘是同步的呢？

如果兩個時鐘不同步，那麼我們測量出來的光速就會有誤差。例如，如果發射時鐘比接收時鐘快一秒，那麼我們測量出來的光速就會比真實值小一些。如果發射時鐘比接收時鐘慢一秒，那麼我們測量出來的光速就會比真實值大一些。所以，要準確地測量光速，我們必須保證兩個時鐘是完全同步的。

但是，如何同步兩個時鐘呢？

最直觀的方法是讓兩個時鐘在同一個地方對齊，然後分別送到發射點和接收點。但是，在送到目的地的過程中，兩個時鐘可能會受到不同程度的摩擦、溫度、重力等因素的影響，導致它們的走速發生微小變化。所以，這種方法並不能保證兩個時鐘完全同步。

那麼，有沒有更好的方法呢？有一種方法是利用光本身來同步兩個時鐘。假設我們已經知道了光速的值（比如用往返時間法測量），那麼我們可以用以下步驟來同步兩個時鐘：

1. 將兩個時鐘放在中間位置M處，並對齊。

2. 將發射時鐘A沿著與光傳播方向相反的方向移動到發射點A處。

3. 將接收時鐘B沿著與光傳播方向相同的方向移動到接收點B處。

4. 在A處發射一束光，並同時記錄A和M處的時間。

5. 在B處接收這束光，並同時記錄B和M處的時間。

6. 用B和M處記錄的時間差乘以已知的光速，得到BM之間的距離。

7. 用A和M處記錄的時間差乘以已知的光速，得到AM之間的距離。

8. 用BM之間的距離減去AM之間的距離，得到AB之間的距離。

9. 用AB之間的距離除以光從A到B的時間，得到光的速度。

10. 如果這個速度和已知的光速相等，那麼說明兩個時鐘是同步的。

11. 如果這個速度和已知的光速不相等，那麼說明兩個時鐘有誤差，需要根據差值來調整其中一個時鐘。

這種方法看起來很合理，但是它有一個致命的缺陷：它假設了光從A到B的速度和從B到A的速度是相等的。也就是說，它假設了光速在真空中是恆定不變的。但是，這正是我們想要用實驗來證明的事情。所以，我們又陷入了循環論證。

事實上，愛因斯坦在1905年提出狹義相對論的時候，就是基於這樣一個假設：光速在真空中是恆定不變的。他沒有試圖用實驗來證明這個假設，而是用邏輯推理來展示這個假設會導致什麼樣的結果。他發現，如果光速在真空中是恆定不變的，那麼就意味著空間和時間不是絕對的，而是相對的。不同的參考系之間會有長度收縮、時間膨脹、質量增加、能量轉換等奇妙的效應。這些效應都可以用數學公式來描述，並且都可以用實驗來驗證。

所以，物理上無法用實驗來證實光速在真空中是恆定不變的，只能用實驗來證實光速在真空中是一個常數。這個常數是狹義相對論的基本假設之一，也是許多物理現象和效應的基礎。

我們可能永遠無法知道為什麼光速在真空中是恆定不變的，也許這只是宇宙的一個基本規律，也許這背後還有更深刻的原因。但是我們可以通過觀察和思考來繼續探索光背後的奧妙。

你是否想過，當你看著夜空中閃爍的星星時，你其實看到的是它們過去的樣子？你是否想過，如果你能以接近光速的速度旅行時，你會發現時間變慢了？

如果你對這些問題感興趣，那麼我建議你閱讀更多關於狹義相對論和光速的書籍和文章。或者你也可以自己設計一些簡單的實驗來體驗一下光速帶給你的驚喜。

希望這篇文章能夠激發你對光速和物理學的好奇心和熱情。

如果你有更多見解，請記得留言和大家一起討論。

謝謝你閱讀到這裡。

關注我，我們下期再見！