Вимірювання швидкості світла

Переважна більшість античних вчених вважали, що швидкість світла нескінченна. Надалі це положення стали брати під сумнів. Вперше питання про вимірювання швидкості світла поставив Галілей, однак існуючі тоді способи вимірювання та їх точність не дозволяли перевірити його припущення за допомогою експерименту. Багато вчених того часу, такі як Декарт і Кеплер, продовжували наполягати на нескінченній швидкості поширення світла.
Вперше приблизно оцінити швидкість світла вдалося в 1676 датському астроному Олафу Ремер. Він намагався пояснити незрозуміле явище, яке полягало в тому, що в ті періоди, коли Юпітер знаходиться на великій відстані від Землі, його супутники обертаються навколо нього повільніше, ніж тоді, коли він наближається до Землі. Але час звернення супутників Юпітера не може залежати від його відстані до Землі. Ремер припустив, що ця нерегулярність пов’язана з кінцевою швидкістю поширення світла, якому потрібно часи для подолання великих і малих відстаней. Йому вдалося розрахувати швидкість світла, яка, як згодом виявилося, досить близька до істинної. Ця точка зору спочатку викликала різкі заперечення з боку послідовників Декарта, але через півстоліття була підтверджена в більш точних спостереженнях і з тих пір отримала загальне визнання.
У середині XIX ст. вдалося виміряти швидкість світла в земних умовах. При цьому виявилося, що вона залежить від того, в якому середовищі світло поширюється. Так, швидкість світла у воді становить 3/4 від його швидкості в повітрі. З найбільшою швидкістю світло поширюється у вакуумі, де вона по сучасним вимірам становить 299 792 458 м / с, або округлено 300 тис. Км в секунду. Незважаючи на те що ця швидкість дуже велика, вона все ж не нескінченна. Від Сонця до Землі світло йде близько восьми хвилин, так що якщо Сонце раптово згасне, то ми дізнаємося про це не відразу, а тільки через вісім хвилин. У попередньому параграфі ми говорили про те, що існують зірки і галактики, віддалені від Землі на мільйони і навіть на мільярди світлових років. Це означає, що тільки зараз до нас дійшов світло, яке вони випустили мільйони років тому. Ми бачимо їх не такими, які вони зараз, а такими, якими вони були дуже давно. Якщо, наприклад, астрономи виявили спалах наднової зірки, віддаленої від нас на сто мільйонів років, то це означає, що спалах стався сто мільйонів років тому.
Незабаром вдалося показати, що швидкість світла не залежить від швидкості того джерела, з якого це світло був виданий. Наведемо приклад. Якщо знаряддя, встановлене на рухомому танку, вистрілить одночасно з точно таким же нерухомим знаряддям, то танковий снаряд полетить швидше, так як швидкість його вильоту складеться зі швидкістю танка. Якщо ж вони одночасно запалять прожектори, то швидкості обох променів не будуть відрізнятися. Раніше ми говорили про те, що з часів Гюйгенса загальноприйнятим була думка, що ці коливання відбуваються в особливій середовищі – ефірі, який іноді називали також світлоносні ефіром. Ефір заповнює весь Всесвіт, проникаючи в усі матеріальні тіла, і заповнює навіть абсолютний вакуум. Він нерухомий, а всі предмети проходять крізь нього подібно ситу, який рухається у воді.
Тут напрошується порівняння зі звуком. Уявіть собі, що повітря, в якому поширюється звук, нерухомий (т. Е. Погода безвітряна), а через нього їде відкритий автомобіль. Пасажири автомобіля відчувають сильний вітер, що дме їм назустріч. Через це швидкість звуку в напрямку від заднього сидіння до переднього буде менше звичайної, а в напрямку від переднього сидіння до заднього – більше звичайної. Пасажир на задньому сидінні легко розчує слова водія, але водій насилу почує слова, сказані пасажиром. Фізики XIX століття були впевнені в тому, що ефір повинен вести себе точно так само, як і повітря, назустріч рухається навколо Сонця Землі повинен дути «ефірний вітер», який збільшує або зменшує швидкість світла в залежності від напрямку, в якому це світло поширюється. Вимірявши різницю між швидкістю світла, що рухається в східному і західному напрямку, можна визначити швидкість руху Землі відносно нерухомого ефіру, її абсолютну швидкість.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Червонокрилий папуга