/ / Šviesos greitis vakuume ... ir ne tik

Šviesos greitis vakuume ... ir ne tik

Человека всегда интересовала природа света, о чем liudija mitus, legendas, filosofines diskusijas ir mokslines pastabas, kurios mums atėjo. Šviesa visada buvo pretekstas diskusijoms apie senuosius filosofus, ir bandymai jį ištirti buvo euklido geometrijos atsiradimo metu - 300 metų prieš Kristų. Jau tuomet buvo žinoma apie šviesos sklidimo tiesumą, dažnumo ir atspindžio kampų lygybę, šviesos lūžio reiškinį, vaivorykštės priežastis. Aristotelis tikėjo, kad šviesos greitis yra be galo didelis, todėl loginis samprotavimas ir šviesos greičio matavimas nėra diskutuojamas. Tipiškas atvejis, kai problema yra didesnė už jos gebėjimą suprasti atsakymą.

Prieš 900 metų, Avicenna tai pasiūlėnesvarbu, koks yra šviesos greitis, jis vis tiek turi ribinę vertę. Ši nuomonė buvo ne tik jis, bet niekas negalėjo tai įrodyti eksperimentiškai. Genialinis „Galileo Galilei“ pasiūlė eksperimentą dėl probleminio mechanizmo supratimo: du žmonės, stovintys keli kilometrų atstumu vienas nuo kito, duoda signalus, atverdami žibinto sklendę. Kai tik antrasis dalyvis mato pirmojo žibinto šviesą, jis atidaro savo atvartą ir pirmasis dalyvis užrašo atsakymo šviesos signalo gavimo laiką. Tada atstumas didėja ir viskas kartojasi. Tikimasi, kad bus užregistruotas vėlavimas ir, remiantis tuo, apskaičiuojamas šviesos greitis. Eksperimentas baigėsi nieko, nes „viskas nebuvo staiga, bet labai greitai“.

Pirmasis matuoja šviesos greitį vakuume 1676 mmetų astronomas Ole Roemer - jis pasinaudojo „Galileo“ atradimu: jis 1609 m. atrado keturis Jupiterio palydovus, kurių laiko skirtumas tarp dviejų palydovų užtemimų buvo 1320 sekundžių šešis mėnesius. Naudodamas savo laiko astronominę informaciją, Remer gavo šviesos greičio vertę, lygią 222 000 km per sekundę. Paaiškėjo, kad nuostabus buvo tas, kad pats matavimo metodas yra neįtikėtinai tikslus - dabar žinomų duomenų apie Žemės orbitą, Jupiterio ir palydovo tamsėjimo latentinis panaudojimas suteikia šviesos greitį vakuume, šiuolaikinių vertybių, gautų kitais metodais, lygiu.

Iš pradžių Remmerio eksperimentuose buvo tik vienas.reikalavimas - buvo būtina atlikti matavimus žemės priemonėmis. Beveik 200 metų praėjo, o Louis Fizeau pastatė išradingą įrenginį, kuriame šviesos spindulys atsispindėjo nuo veidrodžio daugiau kaip 8 km atstumu ir sugrįžo. Subtilumas buvo tas, kad jis nuvažiavo keliu į priekį ir atgal per pavaros rato tuščiavidurius taškus, o jei rato greitis padidėjo, tada ateis momentas, kai šviesa nebebus matoma. Likusi dalis yra technikos klausimas. Matavimo rezultatas yra 312 000 km per sekundę. Dabar matome, kad Fizeau buvo net arčiau tiesos.

Следующий шаг в измерении скорости света сделал Foucault, kuris pakeitė pavarą su plokščiu veidrodžiu. Tai leido sumažinti įrenginio dydį ir padidinti matavimo tikslumą iki 288 000 km per sekundę. Taip pat svarbu buvo Foucault atliktas eksperimentas, kuriame jis nustatė šviesos greitį terpėje. Tam tarp įrengimo veidrodžių buvo pritvirtintas vamzdis su vandeniu. Šiame eksperimente buvo nustatyta, kad šviesos greitis mažėja, kai jis skleidžiamas terpėje, priklausomai nuo lūžio rodiklio.

XIX amžiaus antroje pusėje atėjo laikasMichelsonas, kuris 40 savo gyvenimo metų skyrė matavimams šviesos srityje. Jo darbo vainikėlis buvo įrenginys, ant kurio jis matavo šviesos greitį vakuume, naudodamas daugiau kaip pusantro kilometro ilgio evakuotą metalinį vamzdį. Kitas esminis Michelsono pasiekimas buvo įrodymas, kad bet kokio bangos ilgio vakuume šviesos greitis yra toks pats ir kaip šiuolaikinis standartas yra 299792458 +/- 1,2 m / s. Tokie matavimai buvo atlikti remiantis atnaujintomis etaloninio skaitiklio vertėmis, kurių apibrėžimas nuo 1983 m. Patvirtintas kaip tarptautinis standartas.

Išmintingasis Aristotelis klydo, tačiau tam įrodyti prireikė beveik 2000 metų.