为什么光的真空速度是 299,792,458 米/秒？是什么决定了这个速度？
要理解这个问题，我们得把目光投向物理学的核心，特别是电磁学和相对论。
麦克斯韦方程组的预言：电磁波的诞生
在十九世纪中叶，一位名叫詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的苏格兰物理学家，通过整合当时的电学和磁学知识，提出了一套著名的方程组——麦克斯韦方程组。这套方程组以数学的方式描述了电场和磁场如何相互作用，以及它们如何产生和传播。
在推导方程组的过程中，麦克斯韦发现了一个惊人的结论：变化的电场会产生变化的磁场，而变化的磁场又会产生变化的电场，这种交替变化能够以波的形式在空间中传播开来。更重要的是，他从方程组中推导出了这种电磁波的传播速度的计算公式。这个速度只取决于两个基本常数：
真空介电常数 ($ epsilon_0 $)： 这个常数衡量了真空在电场作用下储存电能的能力。简单来说，它描述了真空对电场的“抵抗”程度。
真空磁导率 ($ mu_0 $)： 这个常数衡量了真空在磁场作用下被磁化的程度，或者说真空支持磁场产生的能力。它描述了真空对磁场的“导通”程度。
麦克斯韦计算出的电磁波速度 $ c $ 是：
$ c = frac{1}{sqrt{epsilon_0 mu_0}} $
当他将当时已知的真空介电常数和真空磁导率的实验数值代入这个公式时，计算出的速度赫然与当时已知的光速惊人地吻合！这让他大胆地预言：光就是一种电磁波。这个发现是物理学史上的一个里程碑，它将看似毫不相干的光学、电学和磁学统一了起来。
爱因斯坦的狭义相对论：速度的终极界限
光速的恒定性，并且恰好是麦克斯韦方程组预言的那个特定的速度，在阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论中扮演了核心角色。爱因斯坦提出了两个基本假设：
1. 相对性原理： 物理定律在所有惯性参考系中都是相同的。也就是说，无论你是在静止的车厢里，还是在匀速直线运动的火车上，物理实验的结果都应该是一样的。
2. 光速不变原理： 光在真空中的速度 $ c $ 在所有惯性参考系中都是相同的，与光源的运动状态或观察者的运动状态无关。
第二个假设，特别是“光速不变”，才是真正颠覆性的。它意味着，无论你是在追赶一束光，还是背离它，你测量到的光速永远是那个恒定的 $ c $。这与我们日常生活中对速度的直觉（比如，你在高速公路上扔一个球，球的速度是你扔球的速度加上汽车的速度）完全不同。
狭义相对论的出现，并非“决定”了光速的数值，而是 将这个数值提升到了宇宙基本常数的地位。它表明，$ c $ 不是一个偶然的巧合，也不是可以随意改变的参数，而是宇宙结构本身的一部分。它规定了信息和因果关系在宇宙中传播的极限速度。任何有质量的物体都无法达到或超越光速，因为要达到光速需要无限的能量。
数值的由来：定义与测量
那么，299,792,458 这个具体的数字又是怎么来的呢？这个数字是根据实验测量的。在麦克斯韦提出理论后，科学家们通过各种精确的实验来测量光速，例如使用旋转镜等方法。随着科学技术的发展，测量的精度越来越高。
最终，在 1983 年，国际计量大会（CGPM）决定：
“米（m）被定义为光在真空中于 1/299,792,458 秒的时间间隔内所传播的距离。”
这意味着，我们不再是“测量”光速来得到这个数值，而是 将光速定义为这个精确的数值，然后用这个数值来定义“米”。这样一来，光速 $ c $ 就成了一个 精确定义的真值，而不是一个待测量的实验值。真空介电常数 ($ epsilon_0 $) 和真空磁导率 ($ mu_0 $) 的数值也因此被精确地确定了。
总结一下：
光速的数值并非任意设定，而是来源于对电磁波传播速度的理论预言和精确测量。 麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的速度，并发现它与光速一致。
是什么决定了这个速度？ 这个速度的决定因素可以追溯到真空的基本性质，即真空对电场和磁场的“阻碍”和“支持”能力，由真空介电常数 ($ epsilon_0 $) 和真空磁导率 ($ mu_0 $) 决定：$ c = 1/sqrt{epsilon_0 mu_0} $。
爱因斯坦的狭义相对论将光速提升到宇宙基本常数的地位。 它表明光速 $ c $ 是宇宙中信息传播的绝对上限，并且在所有惯性参考系中都保持不变。
最终，这个数值（299,792,458 米/秒）被选定为光在真空中的精确速度值，并用于定义长度单位“米”。 这标志着人类对这个基本物理常数的认识和掌控达到了新的高度。
所以，这个数字不仅仅是一个数字，它承载着物理学发展的历史、理论的深刻洞察，以及人类对宇宙基本规律的精确把握。它就像是宇宙的一个“出厂设置”速度，规定了万事万物传播信息和互相影响的速度上限。
网友意见
你可以用人存原理来解释这个问题。
人存原理就是“我们之所以看到的宇宙是这个样子， 是因为如果它不是这样的话，我们就不会在这里去观察它”-《时间简史》
有可能宇宙也并不是有序的，我们所生存的宇宙有可能仅仅是无数宇宙中的特例，就好像乱按钢琴的猴子经过无数年总有可能碰巧弹出莫扎特的曲子。我们正好生活在莫扎特的曲子里所以才会认为宇宙正好存在某种规律。
也有可能我们的宇宙并没有这么特殊，其他宇宙的光速、宇宙常量也并不是这样，这种情况也可能存在智慧生命，只不过我们还没有发现，他们或许也在思考一样的问题。
总之，这类探求宇宙本质的问题是一种形而上学，无论提出何种理论和假设（宇宙的基本参数有可能是被某种超脱于宇宙的存在设定的，也有可能是碰巧这样设定的）我们都无法证明或证伪，因为我们只存在于我们自己的宇宙，认识宇宙的手段也是通过人类的认知手段，这种认知手段本身就是宇宙的一部分，不可能超脱于宇宙本身。
地球通过巴黎的子午线全长的四千万分之一是一米，最开始由国际米原器定义，规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离，米原器的精度可以达到0.1 微米，1874年在巴黎铸成了重250kg成分均匀的PtIr10合金锭用以制作国际米和千克砝码的标准材料。
1960年，第11届国际计量大会废除旧的“米”的标准，规定了氪86同位素灯在规定条件下发出的橙黄色光在真空中的波长的1650763.73倍为1米，精确度可以达到0.004微米。
1983年10月，联合国度量组织在巴黎举行会议，规定了新的“米”的定义，即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。这意味着只要有一个激光比长仪，就可以在任意时间位置获得一个标准米。
而光速是一个速度单位，必然由米参与，而子午线的测量误差太大，最后被激光单位代替了。
因此现在的子午线长肯定不是四千万米这样一个整数了，因为子午线难测量，激光却很容易得到。让光速成为一个整数，是科技进步，还好光速（人为的）没有小数点。
此外，秒的定义也是一个整数，是铯133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9,192,631,770倍的时间。
因此真正的光速定义，是铯133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9,192,631,770倍的时间中（铯原子处在绝对零度时，所在的环境是零磁场），光在真空中行进的距离。
这个距离恰好约是地球通过巴黎的子午线长度的7.49481145倍。
这不是终极问题，这是人规定的。只要人类还把持着这个星球的话语权。
但是像圆周率的数值、自然对数的底、万有引力常数、真空电容率、普朗克常数、基本电荷、电子伏特、精细结构常数、阿伏伽德罗常数才是真正的“终极问题”，这些参数如果变化了一点，宇宙和你我就不是现在的样子。这又扯到人择原理上了……
好吧……我以为以下内容是常识（请不理解光速不变原理的人阅读）：
原提问者想知道这个光速数字是谁决定的，这很难解释（上帝、真主、佛祖、偶然、人择、平行宇宙），但是光速是一个恒定不变的量，这很容易解释：麦克斯韦电磁学方程组成立的条件是光速为一个恒定不变的数字。如果真空中光速可变，那么电磁学就没有理论依据了，所有依靠电磁学理论产生的工程都不能正常运转。而事实上电气设备都在正常运转，证明麦克斯韦是对的，证明光速是一个恒定不变的常数。当然克尔逊—莫雷实验也直观证明了光速不变。
物理学史上，洛伦兹提出了洛伦兹变换试图用以太论调和问题。而爱因斯坦博士彻底解决了这个问题，他发现按照牛顿经典力学，如果在一个接近光速飞行的宇宙飞船上向前发射一束激光，那么这束激光速度接近二倍光速，但按照麦克斯韦方程，光速是恒定的。二者必有一个是错的。爱因斯坦博士从光速不变原理出发，最终建立狭义相对论。这套理论经过原子钟飞行试验以及GPS定位卫星运转长期验证，认为在宏观高速下是正确的。
结论：光速不变是客观存在，人类在长期生产实践中认识到了这个客观存在。
再添加一个人择原理的解释：光速从宇宙大爆炸之初就没变（谁认为变过谁就去证明）。
宇宙大爆炸的时候，银河系和仙女座星系、室女座星系等一同被炸到同一个方向，且我们同这些星球、星系的距离很近，几百几千几万几十万几百万几千万几个亿几十亿光年也就走到了，近到光在地球40多亿年的寿命中还能跑过来，能让我们观测到。
且宇宙大爆炸发生于约137.5亿年前，比137.5亿光年还远的恒星我们理论上看不见，你问我，比137.5亿光年还远的恒星有么？有的，宇宙大爆炸炸向和我们相反方向的恒星，就可能距离我们超过137.5亿光年。事实上，我们还要考虑宇宙大爆炸后的相对论效应，因此实际上现在观测能观测到一些远比137.5亿光年遥远的天体，可观测宇宙的直径大约为280亿秒差距，大约930亿光年，可观测宇宙的半径大约有460到470亿光年之遥（宇宙时空由于膨胀而变得弯曲）。
如果光速是无限的，那么我们瞬间就能看见所有的恒星，（不考虑暗物质）我们的夜空就会像白昼，我们的气温会变得不适合高等生物。
如果真空中光速是一个随时间地点变化的数值，那么我们会像三体的世界一样，毫无规律，永无宁日，难以产生高等智慧生物。
（人择原理的强答）
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光速是一个近似值还是一个精确值？
先说结论：光速的值取决于科学家对光速的定义问题，在菲索测光速的那个时代，光速当然是一个近似值，因为测量会产生误差；然而，随着科学家们对我们宇宙的认识越来越深，他们发现，光速是我们这个宇宙当中的一个基本性质，就像圆周率 π 一样，就像万有引力常数 G 一样，所以，按照：光是宇宙的一个常量的这种定义，光速就是一个永恒不变的值。
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我觉得通过回答这个问题可以引出很多有深度的知识和观念，非常值得深入回答。大多数普通人的第一感觉可能会觉得这个问题很简单嘛，光速应该是一个近似值嘛，我们日常生活中说某一个东西多少长，某个车跑的多少快，那肯定是一个近似值嘛，哪怕能够测量到小数点后面第 10 位，那也不代表就没有小数点后面第 11 位的值了嘛，速度这东西怎么可能是一个百分百精确的值呢？
这么想是很正常的，我们在日常生活中，在任何场合下见到的对某一运动速度的数值，可以说无一例外都是近似值，这是由测量必然产生误差的本质决定的。
但是，光速却是一个例外，如果你在某个地方看到光速写的是：299792.458 千米 /秒，那么这个数值就是一个百分之百的精确值。可能你会感到惊讶，科学家们凭什么说这个数值是百分之百的精确值呢？不是说任何测量都不可避免产生误差吗？
人类测量光速的历史
要理解这个事情啊，我不得不简单说一下人类对光速测量和认识的历史。
第一个在实验室测量出光速的人是法国人菲索，他用的就是非常著名的齿轮测量法，我在《时间的形状》中有详细的描述，他当时测量出来的数值大约是 31.5 万千米 /秒。速度的概念依赖于另外两个度量单位，就是米和秒。
在菲索测光速的那个时代，科学家们对于 1 米是多长的共识是这样的：
1 米就是经过巴黎的四分之一经线，也就是北极点至赤道总长度的 1000 万分之一。
根据这个定义，法国人用铂金做成了一个米原器，当然，这个米原器的长度不可能刚好就是定义的长度，这就是说，从定义到米原器产生了第一次系统误差。
各个生产尺子的单位就会以这个米原器为基准来生产尺子，那当然也不可能长度完全一致，这里就会产生第二次系统误差。然后，菲索再用尺子去测量眼睛到反射镜的距离，当然又会产生第三次测量误差。
我们再来看菲索那个时代对秒是怎么定义的，
一秒就是一个平均太阳日的 86400 分之一
所有生产计时器的厂家都根据这个定义去生产自己的计时器，那当然也会产生大小不一的第一次系统误差。再用这个已经有误差的计时器做各种测量，自然又会产生第二次测量误差。
所以，在菲索那个时代，所谓的光速值，当然是一个近似值，因为无论怎么设计精密的实验，系统误差和测量误差理论上都是不可能完全消除的。
不过，时代在发展，人类的认识水平也在不断地发展。
随着我们对光速的不断深入研究，科学界终于在二十世纪初达成了共识，光速是不变的，也就是说，光速是一个固定值，我们且不论这个值到底是多少，反正是一个永恒不变的固定值，而且还不依赖于参考系，永恒不变就真的是绝对意义上的永恒不变。
一旦建立了光速不变的科学共识后，科学家们就想，过去我们说光速，都是依赖于米和秒的定义，那既然光速是一个固定值，能不能反过来，让米的定义依赖于光速呢。这样，各个厂家在生产尺子的时候，就不用依赖于那个国际米原器了，米原器的缺点实在是太多了，连热胀冷缩都无法避免。
所以，到了 1983 年，国际计量大会就讨论决定，把 1 米的定义修改为光在1/ 299792458秒内走过的距离，那么这样一来，光速也就是成了一个定义出来的值，也就是299792458米 / 秒。
而在此前的 1967 年，国际计量大会已经把秒的定义改为了：
铯 133 原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的，而且在地面上的环境是零磁场。
这样一来，全世界的任何厂家在生产尺子的时候或者要生产标准长度的零件时，就可以借助这种自然现象中稳定的天然标准来生产了，不再需要像以前一样依赖某个人为制作的原器了。
基本物理量与量纲分析
讲到这里，不知道你是否理解了为什么光速是精确值，不过我今天的回答还没有结束。关于科学活动中用到的各种计量单位，我们深入了解一些其中的冷知识，会对于我们理解科学到底是什么有很大的帮助。
在生活中，我们会遇到各种单位，比如米、秒、千克，还比如用来描述食物有多少热量的千焦尔、大卡，描述灯泡功率的瓦等等，实际上，虽然都是常见单位，但是在科学中，他们的地位是有差别的。有一些单位比另一些单位更加基本。
比如说，焦耳就是物理学中表示能量、功或者热量的单位，在经典力学中，1 焦耳的定义就等于施加 1 牛顿作用力经过 1 米距离所需的能量，所以，在经典力学中，多少焦耳也可以看成是多少牛顿·米，就是牛顿和米之间有一个表示乘号的小圆点。那 1 牛顿又是怎么定义的呢，它等于要使质量 1 千克的物体的加速度为 1 米 /秒^2 时，所需要的力。
所以啊，牛顿的单位又可以写成是千克·米 / 秒^2，那么，我们把牛顿的定义代入到刚才焦耳的单位中，就可以得到，焦耳也可以看成是千克·米^2 / 秒^2，好，到了这一步，用到的单位就全部都是最最基本的单位了，不可能再往下拆分了。
我上面所说的这些，在物理学中有一个很高大上的名称，叫做量纲分析。所谓的量纲，指的就是一个物理量是由哪些其他更基本的物理量组成的情况，通俗的讲就是像我刚才说的那样，有一些单位可以转化成其他单位的组合。1954 年是六个，1971 年增加了一个摩尔。所以，从 1971 年到现在，最最基本的物理量一共只有 7个，这 7 个基本物理量统称为国际单位。有哪些呢，
- 表示长度的米，
- 表示质量的千克，
- 表示时间的秒，
- 表示电流强度的安培，
- 表示温度的开尔文，
- 表示发光强度的坎德拉
- 和表示物质量的摩尔。
就是这么七个基本单位，其他我们在日常生活中见到的所有单位都可以转换成这 7 个最基本单位的算术组合。如果不能转换，就只能说明那个单位还不是科学体系中的一员。那将来有没有可能增加新的国际单位呢？这个可能性是有的，但几乎可以肯定地说，国际单位的增加意味着重大的科学进展，绝对不是小事。
另外想补充说明的是，这 7 个国际单位，除了千克依然在用 100 多年前的国际千克原器外，其他 6 个单位都已经用不依赖于任何人造物的基本自然现象来定义了。而将千克也尽快重新定义也是目前科学界呼声很高的需求，我相信这一天不会远。而明年，国际间频率咨询委员会将讨论对秒的重新定义问题。
量纲分析在科学研究中是非常有用的，能够帮助科学家判断一个理论是否自洽。我记得以前看过一个视频，在一个学术报告中，现场问答的时候，有一位听众就站起来大讲特讲自己的理论，然后台上的人就问了一句，请问您刚才说的那个概念的量纲是什么？然后台下的人当场愣住了，因为他根本不知道什么叫量纲分析。像这样的观众，基本可以判定为没有受过最基础的科学训练，所以，也就不太可能做出什么有价值的科学发现。
任何一个理论，如果想让大家承认是一个科学理论，那么在这个理论中提出的所有概念，都必须是可测量的，不但是可测量的，还必须可以用最基本的 7 个国际单位或者它们的组合来表示。这是一个区分科学理论和非科学理论的标准，比去讨论可证伪性要更加具备操作性，概念也很清晰。
难怪，著名的开尔文勋爵说过一段很武断的话：
如果你不能用测量数据说话，就请闭上你的嘴，因为你没有资格称自己是科学。
因此，大家可以用这个标准来看待一下生活中经常会遇到的一些理论，我就不再举例了，以免又引起某些崇古人士的不悦，一切无法测量的理论都是非科学。
测量不能无限逼近客观真相
但是话讲到这里，今天的问答还没有结束，由测量问题还可以引出一个更深层次的观念问题。哲学家经常会讨论客观实在这个问题，唯心主义学派认为世间万物无非心生，佛说相由心生，就是这个道理。如果把这些哲学理论套上一些现代科学的术语，就可以说我们所能感知到的一切，都是我们大脑和神经系统的反映，所以客观世界不存在。
我把哲学家对世界的思考称为抽象和思辨式的思考，在现代科学发展起来之前，是非常有深度和知识含量的，如果没有学习过现代科学知识和科学思维的人，第一次听到哲学的各种流派和观点，一定会觉得非常高明，非常智慧。是的，我也承认他们是高明和智慧的，但这种高明和智慧是相对而言的，在智慧之上还会有更智慧的。那么，我下面要讲的就是以测量为基础来谈现代科学对客观世界的认识，我个人的浅见是觉得它的智慧在哲学之上。
首先，我先介绍一下在测量科学中的三个概念，
- 第一个叫客观真值，比如说，一个球，它有一个不依赖于测量而存在的实际质量、体积等等，这个叫客观真值。
- 第二个概念叫测量真值，我们用一个天平去测量一个小球的质量，理想状况下，会有一个无限精确的读数，那么这个无限精确的值我们叫做测量真值，你可以理解为微积分中的那个可以被无限趋近的极值。
- 第三个概念就是测量值，它是我们实际测量出来的读数。
那么，这三个概念之间是什么样的关系呢？
在量子力学发展起来之前，我们称为经典力学时代，当时的科学家坚信一点。客观真值与测量真值是一致的，或者说是完全有可能一致的。一个小球的质量和体积，它的客观真值摆在那里，随着技术水平的不断提高，测量真值可以无限趋近于客观真值，而测量值又是可以无限趋近于测量真值的。因此，这个世界是客观存在的，人类可以不断逼近客观真相。
因为经典力学研究的都是宏观物体，因此这么理解是对的。但是，随着我们测量的物体越来越小，进入到量子世界后，我们发现，很多观念被打破了。
- 我们发现了测不准原理，有些成对物理量是无法同时测准的，例如位置和速度；
- 而有些物理量在没有测量之前，处在叠加态中，比如量子的自旋态。
在量子力学中有一句很经典的话：讨论量子在被测量之前是什么状态没有意义。这句话经常会被曲解成量子在被测量之前是不存在的。很多哲学家在了解了一些量子力学的概念和名词后，就如获至宝，觉得找到了用科学解释自己理论的依据。实际上有些学说总是借用科学理论中的概念来佐证自己也从侧面反映了他们还是把科学当做是最有说服力的理论。
实际上，如果用测量的概念来理解量子力学的不确定性原理是这样的：我们不能把量子在被测量之前的状态当作是客观真值。
- 在经典力学中，测量真值可以无限趋近于客观真值。
- 但是，在量子的世界中，两者有本质的区别。
什么意思呢？科学家们现在已经认识到，在量子世界中，已经不存在客观真值的概念了，任何有关量子的物理量，它只有测量真值，没有客观真值。而测量真值是与测量方式相关的，用什么样的测量方式就决定了什么样的测量真值，不同的测量方式有不同的测量真值。我们的测量主体与量子本身构成了一个整体，测量主体决定了测量结果。所以，量子在没有被测量之前依然有测量真值的存在。
在我看来，这种认识比哲学或者佛学更具有智慧，而且每一个概念都是清晰准确的，每一个结论也都有具体的实验基础，并且是可以被证伪的，所以，它是可以被理解的，而不是只能去相信的。
科学对世界的认识是受到测量能力的局限的，在测量的量程范围之外，就是科学所能认知的边界，但是，科学却可以不断扩展这个边界，如果我们坚持科学对量程的扩展是无限的，那么我们就可以坚持，科学对世界的认识能力也是无限扩展的。
假如，量程是不能无限扩展的，那么我们也只能承认科学对世界的认识是有一个极值的。到底有还是没有这个极值，用更酷一点的说法就是人类的测量能力到底是一个数学中的无穷发散级数呢还是一个无穷收敛级数呢？对不起，这个问题我也还没有答案。不知道你对此的观点是什么？欢迎留言告诉我。
在讨论人的认识到底是有限还是无限这个问题，我觉得用抽象和思辨的方式去谈论是没有意义的，也不会得出什么有价值的结果。只有回归到科学精神上，才有讨论的意义。
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光在真空中的传播速度是299792km/s，理论上没有什么物体可以比光运动的更快。如果你可以光速飞行，那么你每秒足以绕地球7.5圈。
早期的科学家不能感知到光的运动，所以他们认为光的传播不需要时间。但是随着时间的推移，对光速的测量越来越精确。由于Albert Einstein和其他人的工作，我们认识到光速是物体运动的理论上限：光速c被认为是任何具有静止质量的物体都不可能达到的速度极限，原因我们会在下面的内容中解释。但这并没有阻止科幻作家们甚至一些正统的物理学家们构想在宇宙中进行超光速旅行。
光速理论的历史---
已知的第一个对光速进行描述的是古希腊哲学家亚里士多德，他不同意另外一位希腊科学家恩培多克勒的观点。恩培多克勒辩称因为光在移动所以它的移动一定需要时间。亚里士多德坚持相信光的运动不需要时间。
1667年，意大利天文学家Galileo Galilei让两个人分别站在相距不足一英里的两座小山上，每个人拿着一个带罩子的灯笼。一个人打开他的灯笼，当另外一个人看到闪光，他也打开自己的灯笼。通过测量第一个人多久才能看到第二个灯笼的闪光，Galileo认为自己可以计算出光速。不幸的是，Galileo所选的不到一英里的实验距离不足以测量到光速的具体值，所以他仅仅可以确定光速是声速的十倍以上。
Ole Römer测量光速的原理图:A是太阳B是木星，小圆是木卫一轨道，大圆是地球轨道。来源WIKI
17世纪70年代，丹麦物理学家Ole Römer利用木卫一的月食现象作为第一次测量光速的精确时钟。在历时数月的实验中，罗默发现木卫一被木星遮挡之后再次出现的时间比计算值要迟，尽管推迟的不是很多。罗默确定光从木卫一运动到地球需要一定的时间。
NASA称“观测结果给了Römer光在空间中以恒定速度飞行的令人信服的证据。”
他推断光需要10-11分钟从太阳抵达地球，这比实际的八分十九秒要长一些。所以他的计算结果给出的光速时200000km/s，但至少科学家有数据可以用了。
1728年，英国物理学家James Bradley 根据他对由于地球公转造成的恒星出现的位置的改变进行的计算，得出的光速是301000km/s,误差低于百分之一。
17世纪中期，两个尝试使得光速可以在地球上进行测量：法国物理学家Hippolyte Fizeau把一束光照射在高速旋转的齿轮上，并在5英里外用镜子把透过的光反射回齿轮。通过改变齿轮的转速，Fizeau 可以计算光要多长时间可以通过齿轮上的空洞抵达镜子上并在反射之后通过齿轮的孔。另外一位法国物理学家Leon Foucault利用旋转的镜子而不是齿轮。两种独立的方法测到的结果和今天测量得到的光速之间的误差都小于1000miles/s。
迈克尔逊-莫雷实验原理图 来源：wiki
在普鲁士出生在美国长大的Albert Michelson，尝试去复制1879年Foucault的方法，但他使用了更长的距离，同样使用高质量的镜子和镜头。他得到的结果是299910km/s,这个结果是之后四十年内光速测量最精确的结果。
关于迈克尔逊的实验有一个很有趣的故事：他的实验原本是想探测光传播的媒介-以太。然而，他的实验证实了以太不存在。
“这项实验是如此的具有革命性以至于他成为历史上唯一一位没有发现任何东西却得了诺贝尔奖的诺贝尔奖得主。”Ethan Siegal写到。“这个实验本身可以说是完全的失败，但是从中得到的信息大大加深人类对宇宙的理解。”
爱因斯坦和相对论---
1905年，爱因斯坦写成了他关于狭义相对论的第一篇论文。在这篇论文中，他提出无论观察者以什么样的速度运动，他测量到的光速都是固定值。即便用最精密的方法测量，观察者在地面测量到的光速和在喷气飞机上测到的数据完全一样。相似地，尽管地球绕着太阳飞行，太阳又在银河系中运动。但是无论观察者是处于银河系内还是银河系外，他测到的太阳发出的光的速度都是一样的。爱因斯坦推断出光速不随时间和地点的变化而改变。
加速膨胀的宇宙 来源：wiki
尽管光速经常被认为是宇宙中速度的上限，但事实上宇宙膨胀的更快。根据天文学家Paul Sutter的说法，宇宙扩张的速度大约是68km/s每秒差距，秒差距是326万光年。所以距离银河1秒差距的星系远离银河的速度是68km/s,相距2秒差距的星系远离速度是136km/s,以此类推。
“在某些点某些非常大的距离上，膨胀速度会超过光速，这是空间膨胀的自然结果”Sutter写到。
他继续解释道，尽管狭义相对论给出了绝对的速度极限，但广义相对论在更大的尺度上允许超光速的存在。
处于宇宙远端的星系？那是广义相对论支配的范畴，广义相对论会说：我不关心这些，星系想跑多快就跑多快，只要它离得够远！
狭义相对论不关心远处的星系是否超光速，你也不必关心。
什么是光年---
真空中的光在空间中传播一年走过的距离叫做光年。可以这么理解：光从月亮传到我们的眼睛大概需要一秒钟时间，我们可以说月亮距离我们1光秒。阳光需要八分钟的时间才能传入我们的眼睛，所以太阳距离我们8光分。光从离我们最近的恒星系统到达地球需要大概4.3年，所以这个星系距离我们4.3光年。
“我们可以通过地球的周长来获得对一光年的直观认识：先把地球的赤道拉直然后扩展至7.5倍（对应一光秒），然后用3160万个相同的线段首尾相接就是一光年的长度，”NASA's Glenn Research center写到，“大约就是6000000000000英里长。”
哈勃望远镜拍摄的半人马座，半人马座中的比邻星是距离太阳最近的恒星，距离4.2光年 来源：wiki
太阳系外的恒星和其他物体距离我们几光年至几十亿光年不等。事实上，当天文学家研究距离我们超过1光年的物体，他们看到的光并不是这是它发出的光。也就是说，我们看到的有关遥远宇宙的一切都是它们历史上的样子。
这条原则使得天文学家可以看到138亿年前的大爆炸后宇宙的样子。当我们观测距离我们100亿光年的物体时，我们看到的是它100亿年之前的样子，而不是它现在的样子，那时宇宙大爆炸刚刚发生不久。
光速真的是常数吗？---
光像声波一样以波的形式传播，光会被它传播路径上的介质减速。没有什么可以追赶上真空中的光。然而，如果一个区域内包含一些物质，哪怕是灰尘，光在通过这个区域时会因为和粒子之间的相互作用而发生转向，这使得光速降下来。
光在地球的大气层中的传播速度几乎和真空中相同，但是光在金刚石中的传播速度只有真空中的不到一半，即便这样也还有124000km/s。
我们可以比光运动的更快吗---
科幻小说热衷于设想超光速飞行，因为只有这样我们才能实现真正的星际旅行。尽管超光速飞行并没有被完全证明是不可能的，但是实现超光速飞行一定是非常非常困难的。
根据爱因斯坦的狭义相对论，当物体的速度变快，它的质量会增加，尽管它的长度会收缩。在达到光速时，物体的质量无穷大但长度是0，这是不可能的。事实上没有物体可以达到光速。
“如果柯克船长的航行速度和我们最快的火箭一样，即便是飞行到离我们最近的恒星系统也要花费几百年的时间，”Seth Shostak说，“所以科幻小说经常假设拥有超越光速壁垒的办法，这样故事可以推进的快一些。”
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世界和宇宙 我都想去看看！
公众号：我们盛装出行（ ID：shu2045）
（这是一个小众，安静，展示未知，探索旅行的公号！这里只有一位撰稿人）
包括光速在内的许多物理学常量为什么刚好是这么多，物理学家有个非常糊弄事儿的说法，叫“人择原理”。
因为事儿不好糊弄，又打了两个补丁，叫“强人择原理”和“弱人择原理”。
我的长处不在物理学，因为我大学物理实际上很烂，是靠着替物理老师处理一头宠物猪才得到的优秀，具体情况见下文：
而物理学家因为在这事儿上非常糊弄，他们文采还一般般，所以说得云遮雾罩的，不甚了了，我猜他们的意思是“我们先不要管这些常数为啥是这么多好不好？我们还有一些重要的事情需要处理，所以你随便信一信就好了啦。”这就导致人择原理说得玄而又玄，普通人很难懂。
那么，我文采比较好，为了对得起大学物理成绩单上那个“优秀”，冒昧斗胆来解释一下。
我们假设你有一个女朋友，你喜欢拥有一个“一生气就会爬到树上去”的女朋友，你觉得这样好萌好有型。而对于女人，在生气的时候当然有无数种选择，比如爬树，比如买包，比如打你，但是你弱水三千只取一瓢饮，就是喜欢并且只能接受爬树这一种。
这就像光速，真空光速当然有无数个可能，但是你只能接受299792458m/s这一个，否则原子无从存在，空间不是三维的，时间乱七八糟，宇宙没办法形成生命来问出题主你这个问题。
强人择原理的意思是，只有一个宇宙，它就是这个取值，它能够形成智慧生命来问出这个问题。要是不能形成智慧生命，那就不存在这个问题了。
就是说，天下就只有一个女人，她一生气就爬树。你以前没觉得这是什么问题，有一天突然就脑洞了，问出了“为什么女人生气就会爬树？”这个问题。其实呢，如果天下只有一个女人，她生气了会买包，你就会问“为什么女人生气了会买包？”这个问题。
弱人择原理的意思是，存在无数个宇宙，我们这个宇宙的真空光速是299792458m/s，所以我们会问这个问题。我们不知道别的宇宙是啥样，但是别的宇宙别的人类里面有个叫“纸糊”的网站，里面一样会有个题主问，“为什么真空光速是X？”
就好比，天下有无数个女人，只有你的女朋友生气了会爬树，而你不知道别人的女朋友生气了会干嘛。实际上别人也在问，特么为什么我女朋友生气了就会打我？
是不是云遮雾绕的？觉得也不是很清楚？
那么我们再简练一点。
不光是真空光速，还有重力常数，基本电荷，普朗克常数等等一大串，都非常特殊，非常精确，都是无理数。就是这些常数，搭建了我们这个宇宙的骨架，形成了基本粒子，形成了各种星体，形成了我们来问出这个问题。
就像一个女人，生气了爬树，高兴了嗷嗷叫，饿了吃香蕉，闲了晒太阳抓虱子。她是你女朋友，你爱她爱得山崩地裂海枯石烂，有一天你突然就问，为什么我女朋友生气了爬树，高兴了捶胸脯，饿了吃香蕉，闲了抓虱子？你挨个问，搞得自己好像很有哲学家的气质。
因为你女朋友是一只猴子啊！
要是你女朋友是一只狮尾狒狒，你就会问，为什么我女朋友头上会蹲着一只鸟？
所以呢，人择原理的精要就在于：它就是这么多，就是这个取值，只有这样取值才会有我们来问这个问题。
我也觉得这个解释很糊弄事儿。
四川话叫做，坟山坝坝烧报纸，你哄鬼！
但是它是正确的。要知道一个问题的答案，你要先搞清楚问题是什么意思。
《银河系漫游指南》里面提到过一个更终极的问题，“宇宙，生命以及一切”的答案是什么？有个很聪明的物种建造了一台很牛逼的电脑来计算这个问题。这台很牛逼的电脑算了整整750万年，算出一个答案：
42。
宇宙生命以及一切的答案是，42。
大家对这个答案很不满意，很愤怒，很想砸了这个破电脑。就跟你吃鸡的时候卡住了那样的愤怒。
破电脑为了保命，说：
答案无比正确，但是你们知道问题是什么意思吗？
所以，人类面对宇宙，唯一有效的理论武器就是幽默感，除此之外你无能为力。
人择原理就是物理学家保命的说法而已，否则会被愤怒的人群绑在十字架上面烧死的。
两天收了4k赞，感谢各位大佬喜欢这个回答。
我只是生物狗，日常科研需要写点代码处理实验数据什么的，答案里提及的数学物理计算机其实都只知道有这回事，拿来瞎比比开心一下而已，不是真懂这么多。
评论里有网友猜答案里说的程序员的原型是作者自己。是的，我初中的时候瞎几把写了个三体问题模拟器，后来学到新的编程或者数学知识就改进一下代码，回答里直到k-d tree空间分割碰撞判定都是实现过的。
感谢评论里做计算机图形学流体模拟的大佬 @洋葱头 指出的n-body问题两两计算作用力求解，时间复杂度是O(n^2)，而不是指数上升，回答已改正。
知乎用户里真的有很多专业人士，发个娱乐向的回答也能感受到同行评议般的学术氛围，这种严谨的考究精神是极好的。
//下面是原来的回答，修改了一个错误
先说结论：因为这个世界很有可能是一台计算机模拟出来的。
在牛顿看来，两个物体的相互作用是瞬间发生的，不需要时间，可以认为作用的传播速度是无穷大。
但后来很多实验发现光速是有限的，而且这个速度是宇宙中物质运动速度的上限。以及，各种相互作用也是光速传播的。
唯有量子纠缠引起的概率变化传播得比这个速度快，这导致后来著名的EPR实验，这是后话。
那么，这些现象给我们什么提示呢？
假如，现在有一个程序员，老板提出一个需求，在计算机里模拟一个宇宙。
首先，程序员决定先实现万有引力。
程序员充满干劲地去找数学老师，老师扔给程序员两本高等数学，上下册。
于是程序员自学了高等数学，发现，可以很简单地计算出两个物体之间的相互作用，微分方程一解，任意时刻的位置和速度都能直接求得，也就是说，两个物体之间的引力相互作用存在解析解。
当加入第三个物体后，微分方程居然解不出来了，程序员去问数学老师，老师丢给程序员一本数值分析。
于是程序员自学了数值分析，发现可以对微分方程进行数值计算，即使得不到解析解的情况下，可以用迭代的方法，解出微分方程在任意精度的数值解。
但这样就引入了一个新的问题，那就是时间的最小单位。如果迭代步长太大(或者使用了低阶的迭代方程)，很有可能方程就不收敛，或者说累积误差就会增大，以至于计算结果和真值差太远，甚至会引起计算结果变为无穷大，导致程序报错。
所以，选择一个很小的步长来推演整个体系，并使用更高阶的迭代方程，能让数值解更接近真实解，并让微分方程代表的体系稳定持续地运行。
程序员很高兴，以为问题都解决了。于是程序员上传了万有引力0.1版。两天后，程序员在issues里接到反馈，称体系的粒子数增加到一千亿之后，系统卡了。
这只是一个星系的恒星数量，什么破电脑，这都跑不动。程序员一路抱怨着，再去问数学老师，怎么优化代码。数学老师扔给程序员一本有限元分析。
程序员自学完有限元分析，发现，一个多体系统里，如果计算每个粒子与其他所有粒子的相互作用，其计算量随着粒子数量的二次方增加，最后导致计算机难以处理大量粒子的相互作用，导致不能实时运行，引起卡顿。而解决这个问题的思路在于，可以将空间分割为网格，使得每个格子里最多存在一个粒子，粒子与粒子之间直接的相互作用计算，转变为粒子与其所在格子的相互作用。格子只与其相邻格子进行插值计算从而更新状态。这样下来，终于能在时间复杂度O(nlogn)下完成粒子相互作用计算了。程序员提交了万有引力0.2版。
这个版本引入了场的概念，让粒子之间直接相互作用，变成粒子和场的相互作用，场是格子和临近格子之间的梯度，梯度驱动着粒子的运动。通过简单的二次插值，就能得到精度很高的结果。但引入场概念是有代价的，那就是对于粒子系统来说，原本瞬间能完成的相互作用，变成要通过场将这个作用传播出去，而由于计算量问题，每一次迭代计算对场的更新只能更新有限的范围，这导致了场的传播有一个速度上限，这个速度跟计算机计算能力有关。但是，在小范围内，这个效应并不明显，并不妨碍这个版本的应用。
一周过去了。0.2版反响不错，老板告诉程序员，用户呼吁为粒子系统加入体积和碰撞的设定。
程序员这次没有去找数学老师，自己琢磨出了将空间按k-d tree分割处理后，单独处理每个碰撞判定的方法，这样避免了重新对所有粒子两两进行距离计算，防止系统重新变为O(n^2）复杂度。
程序员提交了万有引力0.3 体积与碰撞。
没两天，用户又发现了程序的问题。那就是在一个迭代周期内，本来应该进入同一个网格，触发碰撞判定的两个粒子，因为速度太大，直接跳过了该网格而进入了下一个不发生碰撞的网格。导致两个粒子穿过了彼此，而不是发生碰撞。
程序员只好硬着头皮去找数学老师。数学老师丢给程序员一本书，洛伦兹变换。
程序员自学了洛伦兹变换，领悟到，只要将粒子的速度和质量联系起来，使得粒子在一个迭代周期里，运动距离不能超过一个格子，这样就避免了碰撞穿透的问题。
程序员提交了万有引力0.31版，修复了碰撞穿透的问题。
这个版本受到了用户的一致好评。到此，一个模拟天体运动的模拟器基本完成。场和物质的运动速度的上限存在是因为，数值求解微分方程存在时间(迭代步长)最小单位，粒子数和计算量之间需要用有限元方法来妥协，导致最后在一个时间单位内，物质和场运动不能超过一个空间网格。这就是后来老板让更新的电磁作用模型遵守的时空结构，也就是为什么光速是这么一个值。
后来，老板提出要加入基本粒子模型，原子和原子核，电磁相互作用，而且必须兼容之前的架构，导致模拟器到现在还有一些问题还没来得及完善，这都是后话。
从数学的角度来说，本宇宙不过是一组特定解而已。而物理，是对这一组特定解的阐述和解释。
在这一组特定解里面，本宇宙的常数是这一组数值——引力常数、普朗克常数、光速、真空介电常数等等。由于本宇宙是自发对称性破缺的，所以没有完全化为光，多余的正物质在特定的宇宙常数下，形成了目前的宇宙。
宇宙是有限的，数学是无限的。如果说不同的宇宙，不同的位面，有什么相似的规律，那就是数学。
至于为什么本宇宙的光速是299792458 米/秒，只是特定解正好是这个数字。为什么这个特定解恰好这么大，我们可以反证。首先，光速不可能是无穷大的，否则宇宙将充满光和能量，也就不可能有智慧生物问这个问题。其次，光速也不可能比较小，否则相对论效应会严重干扰粒子化学反应的进行。目前的光速恰好是一个不大不小的合适的值，所以宇宙才会有诞生智慧生物的条件——这就又回到人择原理上面去了。
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