从一个问题开始
光到底有多快？
距离、传播时间与真空光速的精确定义值怎样连接？
使用 d＝ct 与 t＝d/c 计算太阳系例子，并在每一步保留单位。
完成本课后，你将能够
使用 d＝ct 与 t＝d/c 计算太阳系例子，并在每一步保留单位。
- 01解释「光到底有多快？」背后的核心测量。
- 02使用本课符号与单位，同时保留它们代表的物理意义。
- 03区分直接测量、计算结果、模型推断与仍未确定的部分。
真空光速是一个精确定义值
在 SI 单位中，真空光速精确等于 c＝299,792,458 米每秒。符号 c 表示真空光速；m/s 表示每秒传播多少米。
光穿过物质时会与介质产生电磁相互作用，因此信号传播会变慢。这不会改变真空常数 c 的定义值。
距离、速度与时间组成同一组计算关系
已知时间时使用 d＝ct：距离 d 等于速度 c 乘以时间 t。已知距离时使用 t＝d/c：传播时间等于距离除以速度。
单位本身就是检查工具。用 m/s 的 c 计算前，要先把公里换成米，最后留下的单位才会是秒。
地月光行时可以直接算出来
NASA 给出的月球平均距离约为 384,400 km。先换成 384,400,000 m，再除以 299,792,458 m/s，单程光行时约为 1.28 s。
无线电指令与回传至少要经历去程和回程，因此只计算几何距离，往返光行时已约为 2.56 s，还未包括设备延迟。
深空任务不能像遥控玩具那样即时操作
控制员看到的遥测来自航天器较早的状态。现在发出的指令会在未来抵达，执行确认还要再经历一次回程光行时。
因此任务流程必须分开预测状态、指令发送时间、航天器自主操作与确认遥测时间。
计算一条深空信号延迟
把距离换成米，计算单程光行时，再预测最低往返延迟。
发出指令前先计算单程延迟
选择一条信号路线。控制台会把公里换成米，再除以精确真空光速，并区分单程传播与往返通信。
- 距离换成米
- d = 3.844e8 m
- 单程光行时 t（时间）
- t = d ÷ c = 1.28 s
- 最低往返延迟
- 2.56 s
为什么要用距离除以光速？
我们已经知道整段路有多长，也知道光每秒能走多远。总路程除以每秒走过的路程，就会得到光需要走多少秒。
- d
- distance，整段路线的距离
- c
- 真空光速，光每秒能走多远
- t
- time，走完整段距离所需的时间；不是地点或接收端
先乘以 1,000，换成 384,400,000 m。
m/s 读作米每秒，也就是光在一秒内走过多少米。
单位也能验证算法：m ÷ (m/s) = s，米会相消，最后留下秒。
最低往返延迟不是因为光变慢，而是信号要走去程和回程两趟：1.28 s × 2 = 2.56 s。
为什么最低往返延迟约为单程光行时的两倍？
来源与证据边界
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