如果我们必须经常用大数量级的数据表明某些事物，将是非常繁琐
而乏味的，所有这些后面带了许多“零”的数字让人感到迷惑不解。当
我们测量太阳系的时候，也许只需用百万公里（或英里），最多不过几
亿公里（英里）就完全可以表明其范围，而当我们将测量对象选定为更
为广袤的外部空间，那就必须经常以兆公里甚至千兆公里作为计量单
位。此时，我们不禁要问：“我们到底还有没有更好的方法？”
问题在于，无论是“公里”还是“英里”都只是适用于地球的长度
单位，为了更好地测出太空中各星体间的距离，我们必须寻求一种全新
的测量单位，于是人们将目光瞄准了光。
要实现这一目的，我们必须首先弄清楚光速到底有多快？让我们设
想一下，如果在一间屋子的一角点亮一盏电灯，那它在多长时间内就可
到达房间的另一角落呢？
可能从未有人能够回答这一问题，其原因在于光速实在太快了，使
这一过程完全发生在一刹那间。实际上，如果我们点亮一盏电灯，那么
整个房间都会在一瞬间亮起来，即使使用一盏大功率的灯泡在一个很大
的空间内做同一实验，其结果也是完全相同的。
不过，所谓“一刹那”毕竟不太可能，而光的传播速度也不是无穷
大的，只是传播的时间极短，以至于十分不易被测出，也就是说光速从
某种意义上讲接近于“无穷大”罢了。
证明这一设想的最好方法是将上述实验在一段较长的距离的条件下
再重复做一遍，而随着距离的增大，光线传播的时间将进一步延长。第
一位想到这一方法的人是伽利略。
伽利略的方法是这样的：首先，他和一位同伴各提一盏信号灯登上
两座相邻的山头，然后，伽利略将信号灯的遮光罩打开一条缝隙，使之
射出一束光线，而他的同伴在看到这束光线后立即以同种方式放出另一
束光线。在两座山头间的距离已知的条件下，就可以将伽利略发出光线
至他同伴所发出光线的时间认定为光线在两座山头间传播的时间。
利用这一方法求出的结果存在一定的误差，其原因之一在于，光线
在经过这个过程所用的时间里，其中包括了一部分反射时间。毕竟伽利
略的同伴看到伽利略发出的光线与自己打开手中的信号灯并使光线射出
这个过程之间会存在一个极其短暂的时间间隔。
正是由于意识到了这一点，伽利略才在另两座距离更远的山头间重
复了上述实验。在先后两次实验中，上述时间误差应是完全相等的，因
此，在两次实验中得到的时间差必将取决于光线传播的距离差。经过一
番努力，伽利略后来发现他根本没测出这个时间差，而只测出了反射时
间，其原因仍在于光速实在太快了，根本无法用这种方法测出。
伽利略曾认为应选择两座距离更大的山头进行重复实验，但他马上
想到由于地形的原因，将隔断人们的视线。因此，这一设想是不可能实
现的。此外，伽利略也无法得到一种传播距离足够远的光源。当然，如
果他能拥有一些比较先进的仪器，他仍可继续他的实验。限于当时的条
件，他最终放弃了进一步的研究。
大约半个世纪以后，人们在一个极偶然的情况下得到了这一问题的答案。丹麦天文学家奥劳斯·若沫在对木星的四颗卫星进行观测时，曾
利用摆钟做了计时器，测定各颗卫星绕木星公转的时间。在观测中，若
沫发现各卫星都在一定时期内很有规律地消失在木星后面，过后又在另
一边出现了。
但他同时发现，这一周期并非完全恒定，而是在半个周期内比预计
的要早一些，在另半个周期比预计的要晚一些。总的来说都会发生，但
有些时候比预计的要提前8 分钟，而半年后，这个时间常数则比预计的
要晚8 分钟。
若沫在致力于有关这一现象的起因的研究中发现，这一误差来自光
线由木星及其卫星传播所占用的时间。由于地球与木星均绕太阳公转，
因此必然存在两者排列于太阳同侧的同一直线上的情况，那么这时光线
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