/ Скоростта на светлината във вакуум ... и не само

Скоростта на светлината във вакуум ... и не само

Човекът винаги се интересува от естеството на светлината, за коетосвидетелстват за митове, легенди, философски дебати и научни наблюдения, които ни дойдоха. Светлината винаги е бил претекст за обсъждане на древните философи, а опитите за изучаване са били направени по времето на появата на евклидовата геометрия - 300 години пр. Хр. Още тогава се знаеше за правотата на разпространението на светлината, равенството на ъглите на честотата и отражението, феномена светлочувствителност, причините за дъгата. Аристотел вярва, че скоростта на светлината е безкрайно голяма и затова логическите разсъждения и измерването на скоростта на светлината не подлежат на обсъждане. Типичен случай, когато проблемът е пред неговата дълбочина на разбиране на отговора.

Преди 900 години Авицена предложи товабез значение колко висока е скоростта на светлината, тя все пак има крайна стойност. Това мнение не беше само той, но никой не можеше да го докаже експериментално. Гениалният "Галилео Галилей" предложи експеримент на механистично разбиране на проблема: двама души, стоящи на разстояние няколко километра един от друг, дават сигнали, които отварят капака на фенера. Веднага щом вторият участник види светлината от първата лампа, той отваря собствената си клапа и първият участник записва времето за получаване на сигнал за светлина за отговор. Тогава разстоянието се увеличава и всичко се повтаря. Очакваше се да се регистрира увеличение на забавянето и на тази основа да се изчисли скоростта на светлината. Експериментът завърши в нищо, защото "всичко не беше внезапно, но изключително бързо".

Първият, който измерва скоростта на светлината във вакуум през 1676 г.Астрономът Оле Рьомер - той взе откритията на Галилей: той открива през 1609 г. четирите спътниците на Юпитер, който след шест месеца разлика във времето между двете затъмнения на спътника е 1320 секунди. Използвайки астрономическата информация от своето време, Römer получава стойността на скоростта на светлината, равна на 222 000 км в секунда. Зашеметяващи е, че самият метод за измерване изключително точно - използването на досега известните данни околоземна орбита с диаметър, Юпитер и затъмняване време сателитна забавяне дава скоростта на светлината във вакуум и актуални стойности, получени чрез други методи.

Отначало имаше само един експеримент на Реммър.твърдение - беше необходимо да се извършат измервания по земните средства. Изминаха почти 200 години и Луи Физеу построи гениална инсталация, в която светлинен лъч се отрази от огледалото на разстояние повече от 8 километра и се върна. Тънкостта беше, че минаваше по пътя напред и назад през кухините на скоростната кутия и ако скоростта на колелото се увеличи, тогава щеше да дойде момента, когато светлината вече нямаше да се вижда. Останалото е въпрос на техника. Резултатът от измерването е 312 000 км в секунда. Сега виждаме, че Физеу е още по-близо до истината.

Следващата стъпка в измерването на скоростта на светлинатаФуко, който замени зъбното колело с плоско огледало. Това позволи да се намали размерът на инсталацията и да се увеличи точността на измерване до 288 000 км в секунда. Също толкова важен бе и експериментът на Фуко, в който той определи скоростта на светлината в среда. За тази цел между инсталационните огледала е поставена тръба с вода. В този експеримент беше установено, че скоростта на светлината намалява, когато се разпространява в средата, в зависимост от индекса на пречупване.

През втората половина на XIX век дошло времеМишелсън, който посвети 40 години от живота си на измервания в областта на светлината. Кулминацията на неговата работа е инсталацията, в която измерва скоростта на светлината във вакуум, като използва вакуумирана метална тръба с дължина повече от един и половина километра. Друго основно постижение на Мишелсън е доказателството, че за всяка дължина на вълната скоростта на светлината във вакуум е същата и като модерен стандарт е 299792458 +/- 1,2 m / s. Тези измервания са извършени въз основа на актуализираните стойности на референтния измервателен уред, чието определение е одобрено през 1983 г. като международен стандарт.

Мъдрият Аристотел греши, но отне почти 2000 години, за да го докаже.