/ / מהירות האור בחלל ריק ... ולא רק

מהירות האור בחלל ריק ... ולא רק

האדם תמיד התעניין בטבע האור, כמומעידים על מיתוסים, אגדות, דיונים פילוסופיים ותצפיות מדעיות שהגיעו אלינו. אור תמיד היה תירוץ לדיונים של הפילוסופים הקדומים, וניסיונות ללמוד אותו נעשו בזמן הופעתה של הגיאומטריה האוקלידית - 300 שנה לפני הספירה. כבר אז נודע על הישרדות האור, על השוויון בזוויות ההשתקפות וההשתקפות, על תופעת שבירת האור, על סיבות הקשת. אריסטו האמין כי מהירות האור היא גדולה לאין שיעור, ולכן, ההיגיון הגיונית, ואת המדידה של מהירות האור אינו נושא לדיון. מקרה טיפוסי שבו הבעיה של עומקו לפני עידן ההבנה את התשובה.

לפני כ -900 שנה, הציעה אביסינה זאתלא משנה כמה גבוהה את מהירות האור, זה עדיין יש ערך סופי. דעה זו לא היתה רק הוא, אלא שאיש לא יכול להוכיח זאת בניסויים. גליליאו גליליי הציעה ניסוי של הבנה מכניסטית של הבעיה: שני אנשים, עומדים במרחק של כמה קילומטרים זה מזה, נותנים אותות, פותחים את כנף הפנס. ברגע שהמשתתף השני רואה את האור מהמנורה הראשונה, הוא פותח את הדש שלו ואת המשתתף הראשון מתעדת את הזמן של קבלת האות אור תגובה. ואז המרחק גדל והכל חוזר. זה היה צפוי לרשום עלייה העיכוב, ועל בסיס זה, לחשב את מהירות האור. הניסוי הסתיים בלא כלום, כי "הכל לא היה פתאומי, אלא מהר מאוד".

הראשון למדוד את מהירות האור בחלל ריק בשנת 1676אסטרונום שנה אולה רומר - הוא ניצל את גילויו של גלילאו: הוא גילה ארבעה לוויינים של צדק ב -1609, שעבורם ההפרש בין שני ליקויי לווין היה 1320 שניות במשך שישה חודשים. באמצעות המידע האסטרונומי של זמנו, קיבל Römer את הערך של מהירות האור שווה ל 222,000 ק"מ לשנייה. מה שהתברר להיות מדהים היה כי שיטת המדידה עצמה היא מדויקת להפליא - השימוש בנתונים ידועים עכשיו על מסלולי כדור הארץ, צדק ואת חביון של כהה לווין נותן את מהירות האור ואקום, ברמה של ערכים מודרניים המתקבל על ידי שיטות אחרות.

בתחילה היה רק ​​אחד לניסוייו של רמר.טענה - היה צורך לבצע מדידות באמצעים כדור הארץ. כמעט 200 שנה חלפו, ולואי פיזאו בנה מתקן גאוני, שבו קרן אור שהשתקפה מהמראה במרחק של יותר מ -8 ק"מ וחזרה. העדינות היתה שהוא עבר את הדרך הלוך וחזור דרך שקעים של גלגל ההילוכים, ואם מהירות הגלגלים תגבר, אז יבוא הרגע שבו האור כבר לא יהיה גלוי. השאר הוא עניין של טכניקה. תוצאת המדידה היא 312,000 קמ"ש. עכשיו אנו רואים כי Fizeau היה אפילו קרוב יותר את האמת.

השלב הבא במדידת מהירות האור נעשהפוקו, שהחליף את גלגל השיניים במראה שטוחה. זה איפשר לצמצם את ממדי ההתקנה ולהגדיל את דיוק המדידה עד 288,000 ק"מ לשנייה. לא פחות חשוב היה הניסוי שערך פוקו, ובו הוא קבע את מהירות האור במדיום. לשם כך הוצב צינור עם מים בין מראות המתקן. בניסוי זה נקבעה ירידה במהירות האור במהלך התפשטותו במדיום, בהתאם למדד השבירה.

במחצית השנייה של המאה ה -19 הגיע הזמןמיכלסון, שהקדיש 40 שנה מחייו למדידות בשדה האור. שיאו של עבודתו היה מכשיר עליו מדד את מהירות האור בוואקום באמצעות צינור מתכת מפונה שאורכו יותר מקילומטר וחצי. הישג מהותי נוסף של מיכלסון היה ההוכחה לכך שבכל אורך גל מהירות האור בוואקום זהה וכסטנדרט מודרני הוא 299792458 +/- 1.2 מ / ש. מדידות כאלה בוצעו על בסיס הערכים המעודכנים של מד הייחוס, שהגדרתו אושרה מאז 1983 כתקן בינלאומי.

אריסטו החכם טעה, אך לקח כמעט 2000 שנה להוכיח זאת.