/ / Vakumdaki ışık hızı ... ve sadece

Vakumda ışığın hızı ... sadece

İnsan her zaman ışığın doğasıyla ilgilenmiştir.bize ulaşan mitler, efsaneler, felsefi tartışmalar ve bilimsel gözlemler. Işık her zaman eski filozofların tartışması için bir fırsat olmuştur ve onu incelemeye çalışmak Öklid geometrisinin ortaya çıktığı zamanda bile - MÖ 300 yıl yapılmıştır. O zaman bile, ışığın yayılmasının düzgünlüğü, insidans ve yansıma açılarının eşitliği, ışığın kırılması fenomeni, gökkuşağının ortaya çıkma nedenleri tartışıldı. Aristoteles, ışık hızının sonsuz büyük olduğuna ve bu nedenle mantıksal akıl yürütmeye ve ışık hızının ölçülmesinin tartışmaya tabi olmadığına inanıyordu. Tipik bir durum, sorunun cevabı derinlemesine anlamasının önünde olduğu zamandır.

Yaklaşık 900 yıl önce, Avicennaışık hızı ne kadar büyük olursa olsun, yine de sonlu bir değeri vardır. Bu görüş sadece o değildi, hiç kimse bunu deneysel olarak kanıtlayamadı. Ustaca Galileo Galilei, sorunun mekanik bir anlayışının bir denemesini önerdi: birbirinden birkaç kilometre uzakta duran iki kişi, sinyal kapağını açarak sinyal verir. İkinci katılımcı ilk lambadan ışığı görür görmez deklanşörünü açar ve ilk katılımcı yanıt ışığı sinyalinin alındığı zamanı kaydeder. Sonra mesafe artar ve her şey tekrar eder. Gecikmede bir artış kaydetmesi ve bu temelde ışığın hızının hesaplanmasını gerçekleştirmesi bekleniyordu. Deney hiçbir şeyle sonuçlanmadı, çünkü "her şey ani değil, çok hızlıydı."

1676'da vakumdaki ışığın hızını ilk ölçenyıl astronom Ole Roemer - Galileo'nun keşfinden yararlandı: 1609'da dört Jüpiter uydusunu keşfetti, altı ay boyunca uydunun iki tutulması arasındaki zaman farkı 1320 saniye idi. Zamanının astronomik bilgilerini kullanan Roemer, ışık hızının saniyede 222.000 km'ye eşit değerini aldı. Ölçüm yönteminin kendisinin inanılmaz derecede doğru olması şaşırtıcıydı - Dünya'nın yörünge çapı, Jüpiter ve uydunun karartma gecikme süresi hakkında şu anda bilinen verilerin kullanılması, diğer yöntemlerle elde edilen modern değerler düzeyinde vakumdaki ışığın hızını veriyor.

İlk başta, Roemer deneyleri için sadece bir tane vardı.iddia - dünyevi yollarla ölçüm yapmak gerekiyordu. Yaklaşık 200 yıl geçti ve Louis Fizeau, 8 km'den daha uzak bir mesafeden bir aynadan bir ışık ışınının yansıtıldığı ve geri döndüğü esprili bir kurulum inşa etti. İncelik, dişli çarkının vadilerinden ileri ve geri geçmesi ve tekerleğin dönme hızı artmış olsaydı, ışığın görünür olmadığı an gelecektir. Gerisi teknoloji meselesidir. Ölçüm sonucu saniyede 312.000 km'dir. Şimdi Fizeau'nun gerçeğe daha da yakın olduğunu görüyoruz.

Işığın hızını ölçmede bir sonraki adımDişliyi düz bir ayna ile değiştiren Foucault. Bu, kurulumun boyutlarını azaltmayı ve ölçüm hassasiyetini saniyede 288.000 km'ye çıkarmayı mümkün kıldı. Foucault'nun yaptığı bir deneyde, ortamdaki ışık hızını belirlediği daha az önemli değildi. Bunun için kurulum aynalarının arasına su içeren bir boru yerleştirildi. Bu deneyde, ışığın hızının, kırılma indisine bağlı olarak, ortam içinde yayılması sırasında azaldığı bulunmuştur.

19. yüzyılın ikinci yarısında, zaman geldiHayatının 40 yılını ışık alanındaki ölçümlere adayan Michelson. Yapıtının tacı, bir buçuk kilometre uzunluğunda boşaltılmış bir metal boru kullanarak bir vakumdaki ışık hızını ölçtüğü enstalasyondu. Michelson'un bir başka temel başarısı, herhangi bir dalga boyu için vakumdaki ışık hızının aynı olduğunu ve modern bir standart olarak 299792458 +/- 1.2 m / s olduğunun kanıtıydı. Bu ölçümler, tanımı uluslararası bir standart olarak 1983'ten beri onaylanmış olan referans metrenin güncellenmiş değerleri temelinde gerçekleştirilmiştir.

Bilge Aristoteles yanılmıştı, ancak bunu kanıtlamak neredeyse 2000 yıl sürdü.