Lysets hastighet i vakuum ... og ikke bare

Mannen har alltid vært interessert i lysets natur, om hvilkenbevis myter, legender, bevarte filosofiske debatter og vitenskapelig observasjon. Lys har alltid vært en årsak til debatt av de gamle filosofene, og forsøk ble gjort for å studere det i den tiden av forekomsten av euklidsk geometri - 300 f.Kr. Det var allerede kjent fra den rettlinjede forplantning av lys, like innfallsvinkler og refleksjon, brytning fenomen, diskuterte årsaker i regnbuen. Aristoteles antatt at lysets hastighet er uendelig, og derfor er ikke omsettelig logisk, og måling av lysets hastighet. Et typisk tilfelle når problemet er sin dype forståelse av æra i forkant av svaret.

For noen 900 år siden foreslo Avicenna detuansett hvor stor lysets hastighet det, tross alt, har en endelig verdi. Denne oppfatningen var ikke bare han, men ingen kunne bevise det eksperimentelt. Det geniale Galileo Galilei foreslo et eksperiment med mekanisk forståelse av problemet: to personer, som står flere kilometer fra hverandre, signaliserer åpningen av lanterneflappen. Så snart den andre deltakeren ser lyset fra første lommelykt, åpner han spjeldet og den første deltakeren løser tiden for mottak av det gjensidige lyssignalet. Så øker avstanden og alt gjentar seg. Det var forventet å fikse økningen i forsinkelsen og på dette grunnlag å beregne lysets hastighet. Forsøket endte i ingenting, fordi "alt var ikke plutselig, men ekstremt raskt."

Den første til å måle lysets hastighet i et vakuum i 1676, Astronomen Ole Roemer - han tok funn av Galileo: han oppdaget i 1609 de fire satellittene til Jupiter, som i seks måneder tidsforskjellen mellom de to solformørkelser av satellitten er 1320 sekunder. Ved hjelp av den astronomiske informasjonen om sin tid, mottok Remer en lyshastighet på 222 000 km per sekund. Slående var at målemetoden i seg selv ytterst nøyaktig - bruk av de hittil kjente bane rundt jorda diameterdata, Jupiter, og dimming satellitt-tidsforsinkelsen gir lyshastigheten i vakuum, oppdaterte verdier oppnådd ved andre metoder.

Først var eksperimentene til Remer bare enkrav - det var nødvendig å utføre målinger med jordbaserte midler. Nesten 200 år gikk, og Louis Fizeau bygget et vittig oppsett der en stråle av lys reflekterte fra et speil på en avstand på mer enn 8 km og kom tilbake. Den subtilitet var at den passerte langs veien frem og tilbake gjennom tannhjulets huler, og hvis hjulhastigheten økte, da ville øyeblikket komme da lyset ikke lenger var synlig. Resten er et spørsmål om teknikk. Resultatet av målingen er 312.000 km per sekund. Vi ser nå at Fizeau var enda nærmere sannheten.

Det neste trinnet i måling av lysets hastighetFoucault, som erstattet tannhjulet med et flatt speil. Dette gjorde det mulig å redusere dimensjonene til installasjonen og øke måle nøyaktigheten til 288.000 km per sekund. Ikke mindre viktig var Foucaults eksperiment, hvor han bestemte lysets hastighet i mediet. Til dette formål ble et rør med vann plassert mellom speilene til installasjonen. I dette forsøket ble lysets hastighet funnet å synke som det propageres i mediet, avhengig av brytningsindeksen.

I andre halvdel av 1800-tallet var det tidMichelson, som viet 40 år av sitt liv til målinger på lysområdet. Kronen av hans arbeid var installasjonen, hvor han målte lysets hastighet i et vakuum ved hjelp av et evakuert metallrør mer enn en kilometer lang. En annen grunnleggende prestasjon av Michelson var bevis på det faktum at for hvilken som helst bølgelengde er lysets hastighet i et vakuum det samme og som en moderne standard er 299792458 +/- 1,2 m / s. Slike målinger ble gjort på grunnlag av raffinerte verdier av referansemåleren, definisjonen av hvilken er godkjent siden 1983 som en internasjonal standard.

Den vise Aristoteles hadde galt, men det tok nesten 2000 år å bevise dette.