Care, pentru prima dată, a determinat viteza luminii cu o metodă de laborator. Cum a fost măsurată viteza și care este valoarea sa reală

Viteza luminii se numește distanța pe care lumina trece pe unitate de timp. Această valoare depinde de ce substanța se aplică lumina.

În vacuo, viteza luminii este de 299.792 458 m / s. Aceasta este cea mai mare viteză care poate fi realizată. La rezolvarea sarcinilor care nu necesită acuratețe specială, această valoare este luată egal cu 300.000.000 m / s. Se presupune că, cu viteza luminii în vid, toate tipurile sunt distribuite radiatie electromagnetica: Valuri radio, radiații infraroșii, lumina vizibila, radiații ultraviolete, radiații cu raze X, radiații gamma. Denotă scrisoarea ei din .

Așa cum a determinat viteza luminii

În cele mai vechi timpuri, oamenii de știință au crezut că viteza luminii era infinită. Mai târziu, în mediul științific a început discuțiile pe această temă. Kepler, Descartes și ferma este de acord cu opinia vechilor oameni de știință. Și Galileea și Gauk au fost credeți că, deși viteza luminii este foarte mare, ea are încă un sens final.

Galileo Galilei

Una dintre prima viteză a luminii a încercat să măsoare omul de știință italian Galileo Galileea. În timpul experimentului, el și asistentul său erau pe dealuri diferite. Galileea a deschis amortizorul pe lampa lui. În acel moment, când asistentul a văzut această lumină, a trebuit să facă aceleași acțiuni cu lampa lui. Timpul pentru care lumina a trecut de la Galileea la asistent și înapoi, sa dovedit a fi atât de scurtă încât Galileea și-a dat seama că viteza luminii a fost foarte mare și la o distanță atât de scurtă încât este imposibil să o măsoare, deoarece Lumina se răspândește aproape instantaneu. Și timpul fixat la ele arată doar viteza reacției umane.

Pentru prima dată, viteza luminii a fost determinată în 1676 de astronoma daneză Olaf Römeru cu ajutorul distanțelor astronomice. Observând folosind telescopul Eclipse al satelitului lui Jupiter Io, el a descoperit că, pe măsură ce pământul îndepărtează de la Jupiter, fiecare eclipsă ulterioară vine mai târziu decât a fost calculată. Întârzierea maximă Când terenul se duce la cealaltă parte a soarelui și îndepărtează de la Jupiter la distanța egală cu diametrul orbitei Pământului, este de 22 de ore. Deși, la acel moment, diametrul exacti al Pământului nu era cunoscut, omul de știință și-a împărțit amploarea aproximativă timp de 22 de ore și a primit o valoare de aproximativ 220.000 km / s.

Olaf Römer.

Rezultatul obținut de Römer a provocat neîncredere față de oamenii de știință. Dar în 1849, fizicianul francez Arman Ippolit Louis Fizo a măsurat viteza luminii prin metoda obturatorului rotativ. În experiența sa, lumina de la sursa a trecut între dinții roților rotative și a mers pe oglindă. Reflectat de la el, sa întors înapoi. Viteza de rotație a roții a crescut. Când a atins o valoare clară, fasciculul reflectat de oglindă a fost reținut de progres, iar observatorul nu a văzut nimic în acel moment.

Experiența lui Fizo.

Fizo a calculat viteza luminii după cum urmează. Lumina trece calea L. de la roată la oglindă în timpul egalității t 1. \u003d 2L / c . Timpul pentru care roata face rotirea pe ½ sloturi, egale t 2 \u003d t / 2n Unde T. - o perioadă de rotație a roții, N. - Numărul de dinți. Frecvența de rotație v \u003d 1 / t . Momentul în care observatorul nu va vedea lumina, vine cu t 1 \u003d t 2 . De aici avem o formulă pentru determinarea vitezei luminii:

c \u003d 4LNV.

Tăierea acestei formule, Fizo a determinat acest lucru din \u003d 313 000 000 m / s. Acest rezultat a fost mult mai precis.

Arman ippolit Louis Fizo

În 1838, fizicianul francez și astronomul dominic Francois Jean Arago a propus să utilizeze metoda oglinzilor rotative pentru a calcula viteza luminii. Această idee a fost în practică fizicianul francez, un mecanic și astronom Jean Bernard Leon Foucault, care a primit viteza luminii (298.000 000 ± 500.000) m / s în 1862.

Dominic Francois Jean Arago

În 1891, rezultatul astronomului american Simon Newcoma a fost un ordin de mărime mai precis rezultatul Fouco. Ca urmare a calculelor sale din \u003d (99 810 000 ± 50 000) m / s.

Studii ale fizicii americane Albert Abraham Maykelson, care au folosit instalația cu o oglindă rotativă de opt marginală, lăsată să determine viteza luminii chiar mai precis. În 1926, omul de știință a măsurat timpul pentru care lumina a trecut distanța dintre vârfurile celor doi munți, egală cu 35,4 km și primită din \u003d (299.796.000 ± 4 000) m / s.

Măsurarea cea mai exactă a fost efectuată în 1975. În același an, Conferința Generală privind măsurile și cântărește că viteza luminii este egală cu 299.792.458 ± 1,2 m / s.

Ceea ce depinde viteza luminii

Viteza luminii în vid nu depinde de sistemul de referință, nici de poziția observatorului. Rămâne o valoare constantă egală cu 299.792.458 ± 1,2 m / s. Dar în diferite medii transparente, această viteză va fi mai mică decât viteza sa în vid. Orice mediu transparent are o densitate optică. Și ceea ce este mai mare, cu o viteză mai mică în lumină. De exemplu, viteza luminii în aer este deasupra vitezei sale în apă și în sticlă optică pură este mai mică decât în \u200b\u200bapă.

Dacă lumina trece de la un mediu mai puțin dens într-o mai densă, viteza sa este redusă. Și dacă tranziția provine dintr-un mediu mai dens în mai puțin densă, atunci viteza, dimpotrivă, crește. Aceasta explică de ce fasciculul luminos este respins la granița tranziției a două medii.

Vedere artistică nave spațialeFăcând un salt la "viteza luminii". Cu condiția: Centrul de Cercetare NASA / GLENN.

Din momentele străvechi, filozofii și oamenii de știință au căutat să înțeleagă lumina. În plus, încercarea de a determina proprietățile sale de bază (adică, de la care constă - o particulă sau undă etc.), ei au căutat, de asemenea, să facă dimensiunile finale despre cât de repede se mișcă. De la sfârșitul secolului al XVII-lea, oamenii de știință fac acest lucru și cu o precizie tot mai mare.

Procedând astfel, au primit cea mai bună înțelegere a mecanicii luminii și ce rol important pe care îl joacă în fizică, astronomie și cosmologie. Pur și simplu puneți, lumina se mișcă cu o viteză incredibilă, iar acesta este cel mai rapid obiect în mișcare din Univers. Viteza sa este o barieră constantă și inaccesibilă și este utilizată ca măsură de distanță. Dar cât de repede se mișcă?

Viteza luminii (C):

Lumina se deplasează la o viteză constantă de 1.079.252.848,8 km / h (1,07 miliarde). Ce se întâmplă 299 792 458 m / s. Am pus totul în locurile noastre. Dacă ați putea mișca cu viteza luminii, ați fi putut să mergeți pe glob de aproximativ șapte și jumătate de ori pe secundă. Între timp, într-o persoană care zboară cu viteza medie 800 km / h, ar dura mai mult de 50 de ore pentru a ascunde planeta.

Ilustrație care arată distanța pe care lumina trece între sol și soare. Cu condiția: Lucasvb / Domeniul public.

Luați în considerare acest lucru dintr-un punct de vedere astronomic, distanța medie de la 384 398,25 km. Prin urmare, lumina trece această distanță în aproximativ o secundă. Între timp, în medie 149.597.886 km, ceea ce înseamnă că lumina este necesară doar aproximativ 8 minute pentru a face această călătorie.

Nu e de mirare, atunci de ce viteza luminii este un indicator utilizat pentru a determina distanțele astronomice. Când spunem că steaua, cum ar fi, este în 4,25 ani lumină, înțelegem că, pentru a ajunge acolo, va trebui să călătoriți la o viteză constantă de 1,07 miliarde km / h, aproximativ 4 ani și 3 luni. Dar cum am ajuns la această valoare foarte specifică a vitezei luminii?

Istoricul studiului:

Până în secolul al XVII-lea, oamenii de știință au fost încrezători că lumina a călătorit cu viteza finală sau instantaneu. De la vremea vechilor greci la teologii islamici medii și oamenii de știință ai noului timp, o dezbatere mergea. Dar, atâta timp cât lucrarea astronomului danez Rymer (1644-1710), în care au fost efectuate primele măsurători cantitative.

În 1676, Römer a observat că perioadele lunii interioare ale evreului Jupiter păreau mai scurte când pământul sa apropiat de Jupiter decât când a fost îndepărtată. Din aceasta, el a concluzionat că lumina se mișcă cu viteza finală și se estimează că durează aproximativ 22 de minute pentru a traversa diametrul orbitei Pământului.

Profesorul Albert Einstein la cea de-a 11-a lectură a Jozoya Willrd Gibbs în Institutul de Tehnologie Carnegi din 28 decembrie 1934, unde își clarifică teoria că materia și energia este același lucru în diferite forme. Cu condiția: AP Foto.

Creștinii Guygens au folosit această evaluare și o combină cu o estimare a diametrului orbitei Pământului pentru a obține o estimare de 22.000 km / s. Isaac Newton a vorbit, de asemenea, despre calculele lui Rymer în lucrarea sa fundamentală "Optics" din 1706. Atașarea pentru distanța dintre Pământ și Soare, el a numărat că lumina ar avea nevoie de șapte sau opt minute pentru a ajunge de la unul la altul. În ambele cazuri, a existat o eroare relativ mică.

Dimensiunile ulterioare efectuate de fizicienii francezi cu Fizovo Ippolit (1819-1896) și Leon Fouco (1819-1868) au clarificat acești indicatori, conducând la valoarea de 315.000 km / s. Și până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, oamenii de știință au devenit conștienți de relația dintre lumină și electromagnetism.

Acest lucru a fost realizat de fizicieni datorită măsurării încărcăturilor electromagnetice și electrostatice. Apoi au descoperit că valoarea numerică a fost foarte aproape de viteza lumii (așa cum am măsurat Fizo). Pe baza acestuia de muncă proprieCeea ce a arătat că undele electromagnetice se aplică într-un spațiu gol, fizicianul german Wilhelm Edward Weber a sugerat că lumina era un val electromagnetic.

Următorul mare descoperire a avut loc la începutul secolului al XX-lea. În articolul său numit "la electrodinamica corpurilor în mișcare", Albert Einstein susține că viteza luminii în vid măsurată de un observator având o viteză constantă este aceeași în toate sistemele de referință inerțiale și nu depinde de mișcarea sursei sau observator.

Fasciculul laser, iluminat prin geam cu apă, arată câte modificări sunt expuse atunci când trece de la aer în sticlă, în apă și înapoi în aer. Cu condiția: Bob King.

Luând această afirmație și principiul relativității Galileo ca bază, Einstein a adus o teorie specială de relativitate, în care viteza luminii în vid (C) este o constantă fundamentală. Înainte de aceasta, acordul între oamenii de știință a fost declarat că spațiul a fost umplut cu "eter de bază de lumină", \u200b\u200bcare este responsabil pentru distribuția sa - adică Lumina care trece prin miercuri în mișcare va fi plasată în coada mediului.

Aceasta, la rândul său, înseamnă că viteza măsurată a luminii ar fi simpla sumă a vitezei sale prin intermediul mediului plus viteza mediului. Cu toate acestea, teoria lui Einstein a făcut conceptul de eter nemișcat inutil și a schimbat ideea spațiului și timpului.

Ea (teoria) nu numai că a avansat ideea că viteza luminii este aceeași în toate sistemele inerțiale, dar ideea a fost exprimată și că au avut loc schimbări serioase atunci când lucrurile se deplasează aproape de viteza luminii. Acestea includ cadrul spațial-timp al corpului în mișcare, încetinirea aparentă și direcția de mișcare, când măsurarea are loc din punctul de vedere al observatorului (adică încetinirea relativistă în timp, unde timpul încetinește când se apropie viteza ).

Observațiile sale sunt, de asemenea, în concordanță cu ecuațiile Maxwell pentru electricitate și magnetism cu legile mecanicii, simplifică calculele matematice, lăsând argumente independente ale altor oameni de știință și sunt coordonate cu observarea directă a vitezei luminii.

Cât de asemănătoare este problema și energia?

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, măsurătorile din ce în ce mai precise utilizând metoda interferometrelor laser și a cavităților rezonante au clarificat în continuare estimările vitezei luminii. Până în 1972, grupul din Biroul Național al Standardelor Statelor Unite în Boulder, Colorado, a utilizat metoda interferometriei laser pentru a obține valoarea luată în prezent 299.792.458 m / s.

Rolul în astrofizica modernă:

Teoria lui Einstein că viteza luminii în vid nu depinde de mișcarea sursei și de sistemul inerțial al referinței de observator, de atunci este confirmată invariabil printr-o multitudine de experimente. De asemenea, stabilește limita superioară de viteză cu care toate particulele și valurile fără masă (inclusiv lumina) se pot răspândi în vid.

Unul dintre rezultate este că cosmologiile consideră acum spațiu și timp ca o singură structură cunoscută sub numele de spațiu-timp în care viteza luminii poate fi utilizată pentru a determina valoarea ambelor (adică ani lumina, Minute ușoare și secunde de lumină). Măsurarea vitezei ușoare poate deveni, de asemenea, un factor important Atunci când se determină accelerarea extinderii universului.

La începutul anilor 1920, cu observații despre lemetru și Hubble, oamenii de știință și astronomii au devenit cunoscuți că universul se extinde de la punctul de origine. De asemenea, Hubble a observat galaxia ulterioară, cu atât se mișcă mai repede. Ceea ce se numește acum constant Hubble este viteza cu care universul se extinde, este egal cu 68 km / s pe Megaparsk.

Cât de repede se extinde Universul?

Acest fenomen prezentat sub forma teoriei înseamnă că unele galaxii se pot mișca mai repede decât viteza luminii, care poate impune o limită a ceea ce observăm în universul nostru. În esență, galaxiile care se mișcă mai repede decât viteza luminii ar trece "orizontul cosmologic al evenimentelor", unde nu mai sunt vizibile pentru noi.

În plus, până în anii 1990, măsurătorile deplasării roșii a galaxiilor îndepărtate au arătat că extinderea Universului accelerează în ultimii câțiva miliarde de ani. Acest lucru a dus la teoria "energiei întunecate", unde forța invizibilă conduce extinderea spațiului în sine și nu obiectele care se deplasează prin ea (fără a pune o limită a vitezei luminii sau a perturbării).

Împreună cu speciale și teoria comună Relativitatea Valoarea curentă a vitezei luminii în vid a fost formată din cosmologie, mecanică cuantică și un model standard de fizică a particulelor elementare. Rămâne constantă atunci când vine vorba de limita superioară, cu care particulele fără masă se pot mișca și rămâne o barieră neatinsă pentru particule având multe.

Probabil, într-o zi vom găsi o modalitate de a depăși viteza luminii. Până nu avem idei practice Despre cum se poate întâmpla pare să fie "bani inteligenți" pe tehnologie ne va permite să ocoliți legile timpului spațiale sau prin crearea unui bule de warp (aka. Warp-motor alcuberrer) sau tuneling prin el (aka. Rightcakes) .

Ce este Wormwort?

Până în acel moment, vom fi pur și simplu forțați să fim mulțumiți de Univers, pe care îl vedem și să adere la studiul părții la care puteți obține prin metodele obișnuite.

Numele citiți articole "Care este viteza luminii?".

În 1676, astronomul danez Ole Riemer a făcut prima evaluare nepoliticoasă a vitezei luminii. Römer a observat o discrepanță slabă pe durata eclipsei sateliților lui Jupiter și a concluzionat că mișcarea pământului sau apropierea de Jupiter sau îndepărtată din ea, a schimbat distanța care trebuia să treacă lumina reflectată de sateliți.

Măsurarea amplorii acestei discrepanțe, Römer a calculat că viteza luminii este de 219911 kilometri pe secundă. Într-un experiment ulterior în 1849, fizicianul francez Arman Fisot a primit că viteza luminii este egală cu 312873 kilometri pe secundă.

Așa cum se arată în figura de sus, instalarea experimentală a FISO a constat dintr-o sursă de lumină, o oglindă translucidă, care reflectă doar jumătate din lumina care se încadrează pe ea, permițând celuilalt să treacă pe uneltele rotative și o oglindă încă. Când lumina a căzut într-o oglindă translucidă, se reflectă pe o roată de viteze care a împărtășit lumina pe pachete. Trecerea prin sistemul de lentile de focalizare, fiecare fascicul de lumină reflectat dintr-o oglindă fixă \u200b\u200bși returnată înapoi pe roata de transmisie. Realizarea măsurătorilor exacte ale vitezei de rotație, în care uneltele au blocat pachetele reflectate, Fiso a reușit să calculeze viteza luminii. Colegul său Jean Fouco un an a îmbunătățit această metodă și a primit că viteza luminii este de 297.878 kilometri pe secundă. Această valoare diferă puțin de valoarea modernă de 299.792 kilometri pe secundă, care este calculată prin înmulțirea lungimii de undă și frecvența radiației laser.

Experimentul Fizovo

După cum se arată în desenele din partea de sus, lumina merge înainte și se întoarce înapoi prin același spațiu între dinții roți în cazul în care se rotește încet (imagine inferioară). Dacă roata se rotește rapid (desenul superior), PNG-ul adiacent blochează lumina de retur.

Rezultatele FIZO.

Având plasarea oglinzii la o distanță de 8,64 kilometri de unelte, Fiso a determinat că viteza de rotație a roții de unelte, necesare pentru a bloca fasciculul luminos de întoarcere, a fost de 12,6 rotații pe secundă. Cunoașterea acestor numere, precum și distanța parcursă de lumină și distanța pe care roata de transmisie ar trebui să treacă pentru a bloca fasciculul luminos (lățimea egală a spațiului dintre roțile roții), a calculat faptul că fasciculul luminos a durat 0.000055 secunde pentru a trece distanța de la unelte la oglindă și înapoi. Împărțirea în acest moment distanța totală de 17,28 kilometri, trecută de lumină, FISO a primit o valoare de 312873 kilometri pe secundă pentru viteza sa.

Experimentul Fouco.

În 1850, fizicianul francez Jean Foucault a îmbunătățit tehnica Fizovo, înlocuind roata de transmisie pe oglinda rotativă. Lumina de la sursă a ajuns la observator numai atunci când oglinda a făcut o revoluție completă de 360 \u200b\u200b° de-a lungul timpului dintre plecare și întoarcerea fasciculului de lumină. Folosind această metodă, Foucault a primit o valoare de 297878 kilometri pe secundă.

Carcoasa finală în măsurarea vitezei luminoase.

Invenția de lasere a făcut posibil ca fizicienii să măsoare viteza luminii cu o precizie mult mai mare decât oricând. În 1972, oamenii de știință de la Institutul Național de Standarde și Tehnologii au măsurat cu atenție lungimea de undă și frecvența fasciculului laser și a înregistrat viteza luminii, produsul acestor două variabile, la 299792458 metri pe secundă (186282 mile pe secundă). Una dintre consecințele acestei noi dimensiuni a fost decizia Conferinței Generale a Măsurilor și a scalelor care urmează să fie luate ca un contor de referință (3,3 picioare) pe care lumina trece pentru 1/299792458 secunde. Astfel / viteza luminii, cea mai importantă constantă fundamentală în fizică este acum calculată cu fiabilitate foarte mare, iar contorul de referință poate fi determinat mult mai mult decât oricând.

Cu mult înainte ca oamenii de știință să măsoare viteza luminii, au trebuit să lucreze destul de mult peste definiția conceptului de "lumină". Unul dintre primii despre acest lucru sa gândit la Aristotel, care a considerat lumina unei anumite substanțe mobile care se propagă în spațiu. Anticul său coleg roman și urmașul mașinii Lucretia au insistat asupra unei structuri atomice a luminii.

LA Secolul al XVII-lea Două teorii de bază ale naturii luminii sunt formate - corpusculare și val. Newton a aplicat mai întâi adepților. În opinia sa, toate sursele de lumină emit cele mai mici particule. În procesul de "zbor" formează linii strălucitoare - raze. Oponentul său, olandezii de știință creștinii creștini au insistat că lumina este un fel de mișcare a valurilor.

Ca urmare a disputelor vechi de secole, oamenii de știință au venit la consens: ambele teorii au dreptul la viață, iar lumina este un spectru vizibil de valuri electromagnetice.

O mică poveste. Cum a fost măsurată viteza luminii

Majoritatea oamenilor de știință antichitate au fost convinși că viteza luminii este infinită. Cu toate acestea, rezultatele cercetării Galileii și amar au permis limita, ceea ce a fost confirmat în mod clar în secolul al XVII-lea un astronom danez remarcabil și un matematician Olaf spate.

El a produs primele dimensiuni, urmărind eclipsele lui John satelit de Jupiter în momentul în care Jupiter și Pământul erau situate pe laturile opuse ale Soarelui. Rereter a înregistrat faptul că, pe măsură ce terenul scos de la Jupiter la distanța egală cu diametrul orbitei Pământului, timpul de banda sa schimbat. Valoarea maximă a fost de 22 de minute. Ca urmare a calculelor, el a primit o viteză de 22.000.000 km / s.

După 50 de ani în 1728, datorită deschiderii de aberație, astronomul englez J. Bradley "Clarificat" Această cifră este de până la 308.000 km / s. Mai târziu, viteza luminii a măsurat astrofizica franceză Francois Argo și Leon Foucault, primind 298.000 km / s la "ieșire". O metodologie de măsurare și mai precisă a fost oferită Creatorul interferometrului, faimosul fizician american Albert Michakelson.

Experiența lui Michelson pentru a determina viteza luminii

Experimentele au continuat din 1924 până în 1927 și au constat din 5 serii de supraveghere. Esența experimentului a fost după cum urmează. Pe Muntele Wilson, în vecinătatea din Los Angeles, o sursă de lumină, o oglindă și o prismă octagonală rotativă au fost instalate și după 35 km pe muntele San Antonio, o oglindă reflectorizantă. Inițial, lumina prin lentilă și decalajul au căzut pe un rotor rotativ de mare viteză (la o viteză de 528 rpm) o prismă.

Participanții la experimente ar putea regla viteza de rotație, astfel încât imaginea sursei de lumină să fie clar vizibilă în ocular. Deoarece distanța dintre vârfuri și viteza de rotație au fost cunoscute, Michelson a determinat viteza luminii - 299796 km / s.

În cele din urmă, la viteza luminii, oamenii de știință au decis în a doua jumătate a secolului al XX-lea, când au fost create Marte și Lasere, caracterizate de cea mai mare stabilitate a frecvenței radiațiilor. La începutul anilor '70, eroarea din măsurători a scăzut la 1 km / s. Ca urmare, la recomandarea Conferinței Generale XV privind măsurile și cântărește în 1975, sa decis să creadă că viteza luminii în vid a fost acum egală cu 299792,458 km / s.

Este viteza luminii pentru noi?

Este evident că dezvoltarea colțurilor îndepărtate a universului este de neconceput fără nave spațiale care zboară la o viteză uriașă. De preferință la viteza luminii. Dar este posibil?

Bariera de viteză ușoară este una dintre consecințele teoriei relativității. După cum știți, creșterea vitezei necesită o creștere a energiei. Viteza luminii va necesita o energie aproape infinită.

Din păcate, dar legile fizicii sunt categoric împotriva acestui lucru. La viteza navei spațiale în 300.000 km / s, particulele care zboară spre el, de exemplu, atomii de hidrogen se transformă într-o sursă fatală de o radiație puternică egală cu 10.000 de vizite / s. Este vorba despre același lucru care se află într-un mare coliziune Hadron.

Potrivit oamenilor de știință ai Universității John Hopkins, în timp ce în natură nu există o protecție adecvată împotriva unei astfel de radiații cosmice monstruoase. Prepararea distrugerii eroziunii navei de impactul prafului interstelar.

O altă problemă a vitezei luminoase este o încetinire în timp. Vârsta înaintată va deveni mult mai lungă. De asemenea, câmpul vizual va fi revizuit, ca urmare a cărei traiectorie a mișcării navei va trece ca în cazul în care în interiorul tunelului, la sfârșitul căruia echipajul va vedea un bliț strălucitor. În spatele navei va rămâne un întuneric absolut.

Deci, în viitorul apropiat, omenirea va trebui să-și limiteze 10% viteza de lumină de mare viteză. Aceasta înseamnă că stelele apropiate de Pământ sunt proximele Centauri (4.22 s. Anii) va trebui să zboare aproximativ 40 de ani.

Într-adevăr, cum? Cum se măsoară cea mai mare viteză în Univers În condițiile noastre umile și pământești? Nu mai trebuie să distrugem capul peste asta - la urma urmei, în câteva secole, atât de mulți oameni au lucrat la această problemă, dezvoltând metode de măsurare a vitezei luminii. Să începem o poveste în ordine.

Viteza luminii - viteza de propagare a undelor electromagnetice în vid. Este indicat de scrisoarea latină c.. Viteza luminii este de aproximativ 300.000.000 m / s.

La început, nimeni nu sa gândit la măsurarea vitezei de lumină. Există lumină - asta e bine. Apoi, în epoca antichității, printre oamenii de știință ai filosofilor au dominat părerea că viteza luminii este infinită, adică momenta. Atunci a fost Evul Mediu Cu Inchiziția, când problema principală a gândirii și a persoanelor progresive a fost întrebarea "Cum nu voi ajunge la foc?" Și numai în epocă Renaştere și Iluminare Opiniile oamenilor de știință au fost sparte și, desigur, au fost împărțite.

Asa de, Descartes., Kepleler. și Fermă Au existat aceleași opinii ca și oamenii de știință din antichitate. Dar am crezut că viteza luminii este finită, deși foarte mare. De fapt, el a produs prima măsurare a vitezei luminii. Mai precis, am făcut prima încercare de ao măsura.

Experiență Galilea.

Experienţă Galileo Galilee. El a fost genial în simplitatea sa. Omul de știință a efectuat un experiment pe măsurarea vitezei luminii, înarmată cu remedii simple. La o distanță mare și bine cunoscută unul de celălalt, pe dealuri diferite, galilete și asistentul său stăteau cu felinare de ardere. Unul dintre ei a deschis clapeta pe lanternă, iar al doilea ar fi trebuit să facă același lucru când vede lumina primului felinar. Cunoașterea distanței și a timpului (întârzierea înaintea asistentului va deschide lanterna) Galileea calculată pentru a calcula viteza luminii. Din păcate, pentru ca acest experiment să fie încoronat cu succes, Galilean și asistentul său, era necesar să alegeți dealurile care se află la câțiva milioane de kilometri distanță unul de celălalt. Aș dori să vă reamintesc că puteți plasa o aplicație pe site.

Experimentele Rymer și Bradley

Prima experiență de succes și surprinzător de precisă în determinarea vitezei luminii a fost experiența astronomului danez Olaf Roemer.. Römer a aplicat o metodă astronomică pentru măsurarea vitezei luminii. În 1676, el a urmărit un telescop pentru satelitul lui Jupiter Io și a descoperit că timpul eclipsei satelitului se schimbă pe măsură ce terenul scos de la Jupiter. Timp maxim Încărcare a fost de 22 de minute. Având în vedere că pământul este îndepărtat de la Jupiter la distanța diametrului orbitei Pământului, Römer a împărțit valoarea aproximativă a diametrului la momentul întârzierii și a primit o valoare de 214.000 de kilometri pe secundă. Desigur, un astfel de număr a fost foarte nepoliticos, distanța dintre planete era cunoscută doar, dar rezultatul era relativ departe de adevăr.

Experiența lui Bradley. În 1728. James Bradley. A evaluat viteza luminii vizionând abunadirile stelelor. Abzitare - Aceasta este o schimbare în poziția vizibilă a stea cauzată de mișcarea pământului în orbită. Cunoscând viteza pământului și măsurarea unghiului lui Abberati, Bradley a primit o valoare de 301.000 de kilometri pe secundă.

Experiența lui Fizo.

La rezultatul experienței lui Ryer și Bradley, omul de știință a fost distins cu neîncredere. Cu toate acestea, rezultatul lui Bradley a fost cel mai precis timp de sute de ani, precum și 1849. În acel an, omul de știință francez Arman Fizovo. Am măsurat viteza luminii prin metoda obturatorului rotativ, fără observații ale corpului ceresc, și aici, pe Pământ. De fapt, a fost prima după metoda de laborator Galilea pentru măsurarea vitezei luminii. Să dăm mai jos diagrama instalației sale de laborator.

Lumina, reflectând oglinda, a trecut prin dinții roții și reflectată dintr-o altă oglindă îndepărtată cu 8,6 kilometri. Vitezele roților au crescut până la momentul în care lumina a devenit vizibilă în următorul decalaj. Calculele Fisot au dat un rezultat de 313.000 de kilometri pe secundă. Un an mai târziu, un experiment similar cu o oglindă rotativă a Beo a fost ținută de Leon Foucault, care a primit un rezultat de 298.000 de kilometri pe secundă.

Odată cu apariția de maseri și lasere, oamenii au noi oportunități și metode de măsurare a vitezei luminii, iar dezvoltarea teoriei a permis, de asemenea, viteza luminii indirect, fără a efectua măsurători directe.

Valoarea cea mai exactă a vitezei luminii

Umanitatea a acumulat o experiență extraordinară în măsurarea vitezei luminii. Până în prezent, valoarea cea mai exactă a vitezei luminii este considerată a fi valoarea 299 792 458 de metri pe secundăobținut în 1983. Interesant, mai mult, măsurarea mai precisă a vitezei luminii, sa dovedit a fi imposibilă din cauza erorilor din măsurători metri.. Acum, semnificația contorului este legată de viteza luminii și este egală cu distanța pe care lumina trece în 1/299 792 458 de secunde.

În cele din urmă, ca întotdeauna, vă sugerăm să vedeți un videoclip cognitiv. Prieteni, chiar dacă aveți o astfel de sarcină, ca măsură independentă a vitezei luminii prin mijloace scrise de mână, puteți căuta în siguranță ajutorul autorilor noștri. Puteți plasa o aplicație pe site-ul ramurii. Vă dorim un studiu plăcut și ușor!