Bir vakumda ışığın hızı ... ve sadece

İnsan her zaman ışığın doğasıyla ilgilenmiştir.Bize gelen efsaneler, efsaneler, felsefi argümanlar ve bilimsel gözlemlere tanıklık etmek. Işık, her zaman antik filozofların tartışmaları için bir fırsattı ve inceleme çalışmaları, Öklid geometrisi zamanında bile yapıldı - M.Ö. 300 yıl. O zaman bile, ışığın yayılmasının, insidans ve yansıma açılarının eşitliğinin, ışığın kırılma olgusunun eşitliğinin ve gökkuşağının ortaya çıkma nedenlerinin tartışıldığı biliniyordu. Aristoteles ışığın hızının sonsuz büyük olduğuna ve bu nedenle mantıksal olarak tartıştığına ve ışığın hızının ölçülmesinin tartışmaya konu olmadığına inanıyordu. Tipik bir durum, sorunun cevabı anlama çağından daha derin olduğu bir durumdur.

Yaklaşık 900 yıl önce, Avicenna bunu önerdiNe kadar büyük olursa olsun, ışığın hızı ne olursa olsun, sonlu bir değere sahiptir. Bu görüş sadece kendisi değildi, ama hiç kimse deneysel olarak kanıtlayamadı. Yaratıcı Galileo Galilei, problemin mekanistik bir anlayışını denemeyi önerdi: iki kilometre uzakta duran iki kişi, fener flebinin açılmasını işaret ediyor. İkinci katılımcı ilk el fenerinden ışığı gördüğü anda, sönümleyicisini açar ve ilk katılımcı karşılıklı ışık sinyalini alma süresini düzeltir. Sonra mesafe artar ve her şey tekrarlanır. Gecikme artışının düzeltilmesi ve bu temelde ışığın hızının hesaplanması bekleniyordu. Deney hiç bir şeyle sonuçlanmadı, çünkü "her şey aniden değildi, ama son derece hızlıydı."

1676 yılında bir vakumda ışığın hızını ölçen ilkyıl süren astronom Ole Remer - Galileo'nun keşfinden yararlandı: 1609'da, Jüpiter'in dört uydusunu keşfetti, altı ay boyunca uydudaki iki tutulma arasındaki zaman farkı 1,320 saniyeydi. Zamanının astronomik bilgilerini kullanarak Remer, saniyede 222.000 km ışık aldı. Ölçüm yönteminin kendisinin inanılmaz derecede doğru olması şaşırtıcıydı - Dünya'nın yörüngesi, Jüpiter'in uydu uyuşmasının gecikme süresi ve bilinen zamanın bilgisinin kullanılması, diğer yöntemlerle elde edilen modern değerler seviyesinde, vakumdaki ışığın hızını veriyor.

İlk başta, Remer'in deneyleri sadece biriydiiddia - karasal araçlarla ölçüm yapmak gerekliydi. Yaklaşık 200 yıl geçti ve Louis Fizeau, 8 kilometreden daha uzak bir aynadan yansıyan bir ışık ışınının geri döndüğü esprili bir kurulum yaptı. Bu incelik, yol boyunca, dişli çarkın ortasından geriye ve ileriye doğru geçmesiydi ve tekerlek hızı arttığında, ışığın artık görünmeyeceği an gerçekleşecekti. Gerisi bir teknik meselesi. Ölçümün sonucu saniyede 312.000 km'dir. Artık Fizeau'nun gerçeğe daha yakın olduğunu görüyoruz.

Işık hızını ölçmenin bir sonraki adımıDişli çarkı düz ayna ile değiştiren Foucault. Bu, kurulumun boyutlarını azaltmaya ve ölçüm doğruluğunu saniyede 288.000 km'ye çıkarmaya izin verdi. Daha az önemli olan Foucault'un deneyinde, ortamdaki ışığın hızını belirledi. Bu amaçla, tesisatın aynaları arasına suyla bir boru yerleştirilmiştir. Bu deneyde, ışığın hızı kırılma indisine bağlı olarak ortamda çoğaldıkça azalmıştır.

19. yüzyılın ikinci yarısında zaman olduHayatının 40 yılını ışık alanındaki ölçümlere adayan Michelson. Çalışmasının tacı, bir buçuk saatten daha uzun bir tahliye edilmiş metal boru kullanarak bir vakumdaki ışığın hızını ölçtüğü kurulumdu. Michelson'un bir diğer temel başarısı, herhangi bir dalga boyunda bir vakumdaki ışığın hızının aynı olduğu ve modern bir standart olarak 299792458 +/- 1.2 m / s olduğu gerçeğinin kanıtıydı. Bu tür ölçümler referans metrenin referans değerleri temelinde yapılmış olup, tanımı 1983'ten beri uluslararası bir standart olarak onaylanmıştır.

Bilge Aristoteles yanlıştı, ama bunu kanıtlamak yaklaşık 2000 yıl sürdü.