Der Mensch hat sich schon immer für die Natur des Lichts interessiert, worüberMythen, Legenden, philosophische Debatten und wissenschaftliche Beobachtungen, die uns erreicht haben, zeugen davon. Licht war schon immer ein Anlass für Diskussionen der alten Philosophen, und Versuche, es zu studieren, wurden bereits zur Zeit der Entstehung der euklidischen Geometrie unternommen - 300 Jahre vor Christus. Schon damals war bekannt, dass die Ausbreitung von Licht direkt, die Gleichheit der Einfalls- und Reflexionswinkel, das Phänomen der Lichtbrechung und die Gründe für das Auftreten des Regenbogens diskutiert wurden. Aristoteles glaubte, dass die Lichtgeschwindigkeit unendlich groß ist und daher logisch begründet ist und die Messung der Lichtgeschwindigkeit nicht zur Diskussion steht. Ein typischer Fall ist, wenn das Problem dem Verständnis der Antwort in seiner Tiefe voraus ist.
Vor etwa 900 Jahren schlug Avicenna dies vorEgal wie hoch die Lichtgeschwindigkeit ist, sie hat immer noch einen endlichen Wert. Diese Meinung war nicht nur er, sondern niemand konnte sie experimentell beweisen. Der brillante Galileo Galilei schlug ein Experiment zum mechanistischen Verständnis des Problems vor: Zwei Personen, die mehrere Kilometer voneinander entfernt stehen, geben Signale und öffnen den Laternenverschluss. Sobald der zweite Teilnehmer das Licht der ersten Lampe sieht, öffnet er den Verschluss und der erste Teilnehmer legt den Zeitpunkt des Empfangs des Antwortlichtsignals fest. Dann vergrößert sich der Abstand und alles wiederholt sich. Es wurde erwartet, dass sich die Verzögerung erhöht und auf dieser Grundlage die Berechnung der Lichtgeschwindigkeit durchgeführt wird. Das Experiment endete mit nichts, denn "alles war nicht plötzlich, sondern extrem schnell."
Der erste, der 1676 die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum maßJahr Astronom Ole Roemer - er nutzte die Entdeckung von Galileo: Er entdeckte 1609 vier Jupiter-Satelliten, bei denen der Zeitunterschied zwischen zwei Sonnenfinsternissen des Satelliten sechs Monate lang 1320 Sekunden betrug. Mit den astronomischen Informationen seiner Zeit erhielt Roemer den Wert der Lichtgeschwindigkeit von 222.000 km pro Sekunde. Es war erstaunlich, dass die Messmethode selbst unglaublich genau ist - die Verwendung der jetzt bekannten Daten auf den Umlaufbahnen von Erde, Jupiter und der Verzögerungszeit des Dimmsatelliten ergibt die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum auf dem Niveau moderner Werte, die mit anderen Methoden erhalten wurden.
Anfangs gab es nur eine für Roemers Experimente.Behauptung - es war notwendig, Messungen mit irdischen Mitteln durchzuführen. Fast 200 Jahre vergingen, und Louis Fizeau baute eine witzige Installation, in der ein Lichtstrahl von einem Spiegel in einer Entfernung von mehr als 8 km reflektiert wurde und zurückkam. Die Subtilität bestand darin, dass es durch die Vertiefungen des Zahnrads hin und her ging, und wenn die Drehzahl des Rades erhöht wurde, würde es einen Moment geben, in dem das Licht nicht mehr sichtbar war. Der Rest ist eine Frage der Technologie. Das Messergebnis beträgt 312.000 km pro Sekunde. Wir sehen jetzt, dass Fizeau der Wahrheit noch näher war.
Der nächste Schritt zur Messung der Lichtgeschwindigkeit dauerteFoucault, der das Zahnrad durch einen flachen Spiegel ersetzte. Dies ermöglichte es, die Abmessungen der Anlage zu reduzieren und die Messgenauigkeit auf 288.000 km pro Sekunde zu erhöhen. Nicht weniger wichtig war Foucaults Experiment, bei dem er die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium bestimmte. Zu diesem Zweck wurde ein Rohr mit Wasser zwischen die Installationsspiegel gelegt. In diesem Experiment wurde gefunden, dass die Lichtgeschwindigkeit während ihrer Ausbreitung im Medium in Abhängigkeit vom Brechungsindex abnimmt.
In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts kam die ZeitMichelson, der 40 Jahre seines Lebens Messungen im Lichtbereich gewidmet hat. Die Krone seiner Arbeit war die Installation, an der er die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum mit einem mehr als eineinhalb Kilometer langen evakuierten Metallrohr maß. Eine weitere grundlegende Errungenschaft von Michelson war der Beweis dafür, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für jede Wellenlänge gleich ist und nach einem modernen Standard 299792458 +/- 1,2 m / s beträgt. Solche Messungen wurden auf der Grundlage der aktualisierten Werte des Referenzmessers durchgeführt, dessen Definition seit 1983 als internationaler Standard zugelassen ist.
Der weise Aristoteles hatte Unrecht, aber es dauerte fast 2000 Jahre, um es zu beweisen.
