מהירות האור בחלל ריק ... ולא רק

click fraud protection

איש

תמיד מתעניין בטבעו של אור, כפי שמעיד מיתוסים ואגדות ששרדו לטיעונים פילוסופיים שלנו ותצפיות מדעיות.האור תמיד היה הזדמנות לדיון הפילוסופים העתיקים, ונעשו ניסיונות ללמוד אותו בזמן ההתרחשות של גיאומטריה האוקלידית - 300 לפנה"סזה כבר היה ידוע על היושר של זוויות אור, שווה של שכיחות והשתקפות, התופעה של שבירה של אור, דנה בסיבות לקשת.אריסטו האמין שמהירות האור היא אינסופית, ולכן, באופן הגיוני, ומדידה של מהירות האור היא לא סחירה.מקרה טיפוסי כאשר הנושא לפני העידן עם עומקה של הבנת תגובה.

כמה כמו לפני 900 שנים, אבן סינא הציע שלא משנה כמה גדול הייתה ולא במהירות האור זה הוא, אחרי הכל, יש לו ערך סופי.דעה זו הייתה לא רק אותו, אבל אף אחד לא יכול להוכיח את זה באופן ניסיוני.גלילאו הגאוני הציע הבנת מכניסטית ניסוי של שני אנשים שעמדו במרחק כמה קילומטרים אחד מהשני, לספק אותות, פתיחת שסתום הפנס.ברגע שהצד השני לראות את האור מהמנורה ראשונה, הוא פותח השער שלה ואת המשתתף הראשון מתעד את מועד קבלת התגובה של אות האור.אז המרחק מגביר, וכל מה שחוזר על עצמו.זה היה צפוי לתקן את העלייה בעיכובים ועל בסיס זה לבצע את מהירות החישוב של אור.הניסוי הסתיים בשום דבר, כי "זה לא היה פתאומי, אבל מהר מאוד."

נמדד ראשון למהירות האור בשינה 1676, האסטרונום אולה רומר - הוא ניצל את הפתיחה של גלילאו: אחד גילה בשנת 1609, ארבעה לווינים של צדק, שבתוך שישה חודשי הפרש זמן בין שני הליקויים של הלוויינים הוא 1,320 שניות.שימוש במידע האסטרונומי של הזמן שלך רומר לי מהירות האור היא 222,000 קילומטר בשנייה.מדהים היה ששיטת המדידה היא מדויקת להפליא - השימוש בקוטר הנתונים הידועים כיום המסלולים של כדור הארץ, צדק, ופער זמן עמעום לווין נותן את מהירות אור בואקום, עד לערכי תאריך מתקבלים על ידי שיטות אחרות.

ראשון לניסויים היה רמר רק תלונה אחת - היה צורך למדוד את אמצעי כדור הארץ.זה לקח כמעט 200 שנים ובנה מנגנון לואי פיזו גאוני שבו קרן האור המשתקפת ממראה במרחק של יותר מ -8 ק"מ ולחזור.עדינות היה שזה התרחש בדרך הלוך ושוב דרך החללים של הציוד, ואם עולה מהירות הסיבוב, יגיע הזמן כאשר האור אינו נראה לעין.השאר - טריק.תוצאת המדידה - 312,000 קילומטר לשנייה.עכשיו אנחנו רואים שFizeau היה עדיין קרוב יותר לאמת.

השלב הבא הוא למדוד את המהירות עשה פוקו, שהחליף את המראה השטוח ציוד האור.ניתן להפחית את הממדים של הצמח ולהגדיל את דיוק מדידה עד 288.000 קילומטר בשנייה.חשוב באותה מידה שנעשה על ידי פוקו וניסוי שבו הוא קבע את מהירות אור בטווח הבינוני.לצורך כך בין המראות במנגנון הונח צינור עם מים.בניסוי זה, נמצא שיעור הפחתה של אור במהלך התפשטותה במדיום בהתאם למקדם השבירה.

במחצית השנייה של המאה ה -19, זה זמן מייקלסון, שהקדיש את 40 שנים מחייו בתחום מדידות אור.שיאו של עבודתו היה ההגדרה שבו הוא מדד את מהירות אור בואקום פונו באמצעות צינור מתכת באורך של יותר מק"מ וחצי.הישג מהותי אחר מייקלסון היה הוכחה לכך שלכל אורך גל של מהירות אור בריק, וזהה לרמת 299792458 +/- 1.2 מ '/ ג מודרני.מדידות אלה בוצעו על בסיס הערכים המתוקנים של מטר ההתייחסות, ההגדרה שאושר בשנת 1983 כתקן בינלאומי.

ייז אריסטו היה לא בסדר, אבל כדי להוכיח את זה לקח כמעט 2,000 שנים.