在探索这个奇妙问题的过程中，我们不仅要深入物理学的海洋，还要挑战我们的想象极限。光速，这个宇宙中最快的速度，在真空中的速度是每秒299,792公里。而当我们谈论147马赫时，我们实际上是在讨论相对于声音的传播速度。在这个速度下，光需要多久才能走完一公里呢？让我们一起来揭开这个谜题。
光速的背景知识
首先，我们需要了解光速的基本概念。光速是一个恒定的物理常数，它在真空中的速度为299,792公里/秒。这个速度是如此之快，以至于它几乎可以瞬间穿越地球与月球之间的距离。然而，当光进入其他介质，如空气或水时，它的速度会减慢。
147马赫的速度转换
接下来，我们来定义147马赫意味着什么。马赫数是一个用来描述物体速度相对于声速的量度。在标准大气压和温度下，声速大约是每秒343米。因此，147马赫的速度可以表示为：
[ 147 \times 343 \text{米/秒} = 50,901 \text{米/秒} ]
这个速度已经非常接近音速的极限，但在我们的问题中，我们关心的是光速，所以我们需要将这个速度转换为公里/秒：
[ 50,901 \text{米/秒} \approx 50.901 \text{公里/秒} ]
计算时间
现在我们有了光在147马赫速度下的相对速度，我们可以计算光走完一公里需要的时间。时间可以通过以下公式计算：
[ \text{时间} = \frac{\text{距离}}{\text{速度}} ]
在这个例子中，距离是1公里，速度是50.901公里/秒。将这些值代入公式中，我们得到：
[ \text{时间} = \frac{1 \text{公里}}{50.901 \text{公里/秒}} \approx 0.0195 \text{秒} ]
结论
所以，在147马赫的速度下，光大约需要0.0195秒来走完一公里。这是一个非常短的时间，足以说明光速的惊人之处。它也揭示了物理学中速度和时间的相对性，以及我们在探索宇宙奥秘时所面临的挑战和机遇。