木星的一顆衛星，幫助人類首次證實光速并不是無限的

幾百年前，人們對光的傳播速度存在著兩種截然不同的觀點。有人認為，光速應該是無限的，其在空間中不需要時間來傳播，無論多么遙遠的距離，光都會在一瞬間到達，也有人認為，光速應該是有限的，只不過由于光的傳播速度非常快，我們才誤以為光速是無限的。

這兩種觀點爭論了很長一段時間，直到1676年才有了可以確定的結果，因為在這一年里，木星的一顆衛星，幫助人類首次證實光速并不是無限的。

這顆衛星就是木衛一，它是已知太陽系中的第四大衛星，其直徑約為3642公里（比月球還要大），早在1610年，伽利略就通過望遠鏡發現了它的存在。

在后續的觀測中，天文學家發現，當木衛一運行到一個特定位置時，它就會“突然消失”，等一段時間之后，它又會在另一個位置“突然出現”。

這種現象被稱為“木衛一蝕”，其原理簡單來講就是，木衛一本身并不會發光，我們看到它在發光，其實是它反射了太陽光，而龐大的木星則會遮擋陽光，進而形成一片頗具規模的陰影區。

由于木衛一繞木星運行的軌道平面與木星繞太陽的公轉軌道平面基本重合，因此地球上的我們就可以看到，木衛一會在其運行過程中周期性地進入這個陰影區，一旦它進入了陰影區，就會“突然消失”，而當它從陰影區“鉆”出來時，就會“突然出現”。

17世紀70年代，丹麥天文學家羅默正在巴黎天文臺工作，他的主要任務就是精準地編制“木衛一蝕”出現的時間表，因為在當時，這種現象對人們在海上航行時精確定位經度大有用處。

在經過長時間的觀測和記錄后，羅默注意到了一個現象：當“木衛一蝕”發生時，其“消失”和“出現”之間的時間間隔并不是固定的，而是在變化。

羅默發現，這種變化非常有規律，具體表現為，當“木衛一蝕”發生時，如果地球在其公轉軌道上遠離木星，木衛一“消失”和“出現”之間的時間間隔總是會變長一點，反之則會變短一點。

對此，羅默于1676年給出了一個觀點，他認為，作為木星的一顆穩定的衛星，木衛一圍繞木星運行的周期是固定的（大約42.5小時），如果說光速無限，那么地球相對于木星的距離變化，就不可能改變木衛一“消失”和“出現”之間的時間間隔。

但我們實際觀測到的卻并非如此，這就證明了，木衛一發出的光并不會在一瞬間就抵達地球，而是需要時間來傳播，而這也就意味著，光速并不是無限的。

在這樣的情況下，當木衛一進入木星的陰影區“消失”時，如果地球在遠離木星，那么到木衛一從陰影區中“鉆”出來的時候，地球就會距離木星更遠一些，如此一來，木衛一發出的光就需要多花一點時間才能抵達地球，這就造成了木衛一“消失”和“出現”之間的時間間隔就會變長一點。

反過來講，當木衛一進入木星的陰影區“消失”時，如果地球在接近木星，那么這個時間間隔就會變短一點。

盡管羅默的觀點提出后受到了不少的質疑，但也得到了包括牛頓、惠更斯、萊布尼茲等多位大佬的支持，在接下來的日子里，大量的觀測數據也證實了羅默是正確的：光速，并不是無限的，它只是特別快而已。

值得一提的是，羅默還根據當時的觀測數據估算出了光速大約是每秒22萬公里，雖然這個數值與現代測量出的光速還存在著不小的誤差，但在17世紀的時候能夠將光速估算到這種程度，其實也挺厲害的。