Чи знаєте ви, як і коли вимірювали швидкість світла?

Швидкість світла у вакуумі - це універсальна константа, що важливо для багатьох областей фізики. Його значення становить рівно 299, 792, 458 метрів в секунду (або 300 000 км / с, як це також використовується), що визначає, що довжина шляху, пройденого світлом у вакуумі, триває 1 / 299, 792, 458 секунди.

Це кінцеве значення і вимірювалося лазерами. Однак не завжди вважали, що швидкість світла є кінцевою. Кілька століть тому вважалося навпаки, але сьогодні ми знаємо, що це дуже (дуже і дуже) швидко, але воно має певне значення.

Перший звіт про допит швидкості світла прийшов від філософа Емпедокла в V столітті до нашої ери, який вважав це нескінченним. Через кілька десятиліть Арістотель не погодився з твердженням іншого філософа, ведучи дискусію понад 2000 років, поки цікавість вченого не змогла поєднатися з найсучаснішими ресурсами того часу.

Перші значення

Це було тоді, коли голландець Ісаак Бекман в 1629 році провів перший відчутний експеримент, щоб перевірити, чи дійсно світло має встановлену швидкість. Для виконання процесу Бікман використав експеримент з детонацією пороху.

Експеримент нідерландського вченого полягав у тому, щоб розміщувати дзеркала на різних відстанях від вибуху, щоб деякі люди спостерігали. Роблячи процес, він запитав спостерігачів, чи можуть вони бачити якісь відмінності у спалаху світла, відбитому від кожного дзеркала, що знаходилось у їхньому полі зору.

На жаль, експеримент мав складний спосіб вимірювання чогось більш точного і був визнаний непереконливим. Але варто спробувати, Бікман! Принаймні, його назва могла послужити натхненням для дитячої наукової програми 1990-х років (але з написанням Бікмена).

Галілейські ліхтарі

Як і Бікман, Галілей також вважав, що швидкість світла не є нескінченною. Так, у 1638 році він взявся за свій експеримент, щоб зробити перше вимірювання цієї швидкості в історії. Його метод був дуже простим. Він і помічник були близько милі.

У них були ліхтарики, які можна було б прикрити і розкрити, і Галілею доведеться перевірити, чи є помітні затримки між їх яскравістю. Цей експеримент також був непереконливим, але Галілей був впевнений, що "якщо швидкість не миттєва, вона надзвичайно швидка".

У рамках експерименту Галілей, ймовірно, використовував водяний годинник, де кількість рідини, що стікає з ємності, представляє кількість часу, який пройшов. Таким чином він лише зробив висновок, що світло рухається принаймні в десять разів швидше, ніж звук.

Розрахунки на небі

У 1675 році датський астроном Оле Рьомер зрозумів, спостерігаючи за однією з лун Юпітера, що час затемнень, здається, залежить від відносних положень цієї планети та Землі. Якщо земля була поблизу Юпітера, орбіта цього місяця, здавалося, прискорювалася.

Якщо земля була далеко від Юпітера, вона ніби сповільнювалася. Обґрунтовуючи, що орбітальна швидкість Місяця не повинна впливати на його відстань, він зробив висновок, що очевидна зміна відбулася в світ, який пройшов додатковий час, коли Земля була найдалі від Юпітера.

Після цього спостереження, Ремер також зрозумів, що, як Земля обертається Сонцем і віддаляється від Юпітера, час, необхідний для побачення Місяця, перевищує очікуваний, згідно з її записками. Потім він теоретизував, що це тому, що відбитий світло того місяця не подорожує миттєво.

Прийшов до висновку, що пройти відстань земної орбіти навколо Сонця потрібно близько 22 хвилин, і що, мабуть, він проїхав зі швидкістю 200 000 км / с. Астроном оголосив результати своїх досліджень офіційно 22 серпня 1676 року.

Нові значення

Протягом десятиліть і століть інші вчені зробили свої визначення на основі Ремера, наприклад, Джеймс Бредлі в 1728 році, який підрахував, що швидкість світла у вакуумі буде приблизно 301 000 км / с, використовуючи зоряну рефракцію для обчислення це значення.

Іншим вченим, який зазначив число, був француз Іполіт Луї Фізе, який оцінив 313 300 км / с в експерименті зі світлом, дзеркалами та зірочкою. Леон Фуко в 1862 році майже досяг офіційного значення, яке ми маємо в даний час, і оцінив його в 299 796 км / с.

Після цього ще кілька досліджень провели інші вчені, досягнувши приблизної кількості. До того, як у 1983 році поточна величина була остаточно встановлена ​​Генеральною конференцією ваг і мір на рівні 299, 792, 458 метрів в секунду, через переосмислення вимірювання лічильника в Міжнародній системі одиниць.

* Спочатку розміщено 13.02.2014.

***

Чи знаєте ви бюлетень Mega Curioso? Щотижня ми виробляємо ексклюзивний контент для любителів найбільших цікавостей та химерності цього великого світу! Зареєструйте свою електронну пошту і не пропустіть цей спосіб підтримувати зв’язок!