Каква е скоростта на светлината

Въпреки че в ежедневието малцина хора трябва да изчисляват пряко какво е скоростта на светлината, интересът към този въпрос се проявява в детството. Изненадващо, всички сме изправени пред постоянната честота на разпространение на електромагнитни вълни на дневна база. Скоростта на светлината е основната величина, с която цялата Вселена съществува точно както я познаваме.

Разбира се, всеки, наблюдаващ в детството светкавици и последващ гръм, се опита да разбере какво причини забавянето между първия и втория феномен. Обикновено умствените разсъждения бързо доведоха до логично заключение: скоростта на светлината и звука са различни. Това е първото познание с две важни физически величини. Впоследствие някой получи необходимите знания и лесно може да обясни какво се случва. Каква е причината за странното поведение на гръмотевицата? Отговорът се крие във факта, че скоростта на светлината, която е около 300 000 км / сек, е почти милион пъти по-висока от скоростта на разпространение звукови вибрации във въздуха (330 m / s). Ето защо човек първо вижда светкавица от светлина на електрическата дъга мълния и само след известно време чува гръмотевици на гръмотевици. Например, ако от епицентъра до наблюдателя 1 км, светлината ще преодолее това разстояние за 3 микросекунди, но звукът ще се нуждае от повече от 3 секунди. Знаейки скоростта на светлината и времето за забавяне между светкавицата и гръмотевицата, можете да изчислите разстоянието.

Опитите за измерване са предприети за дълго време. Сега е доста забавно да се чете за експериментите, които се провеждат, но в тези отдалечени времена, преди появата на точни инструменти, всичко беше повече от сериозно. Когато се опитвахме да разберем каква е скоростта на светлината, беше направен един интересен експеримент. От единия край на колата на един бързо движещ се влак имаше човек с точен хронометър, а от другата страна помощникът му на команда отвори амортисьора на лампата. Според идеята, хронометърът трябва да позволи да се определи скоростта на разпространение на светлинните фотони. И благодарение на променящата се позиция на лампата и хронометър (с продължаващото посоката на движение на влака), да бъде в състояние да се знае дали скоростта на светлината е постоянна, или може да увеличава / намалява (в зависимост от посоката на лъча, на теория, на скоростта на движение на влака може да се отрази на скоростта, измерена в експеримента ). Разбира се, експериментът не успя, тъй като скоростта на светлината и регистрацията от хронометъра не са сравними.

За първи път най-точното измерване е извършено през 1676 г. поради наблюдения за спътник на Юпитер. Олаф Ремер обърна внимание на факта, че действителният вид на Йо и изчислените данни се променят с 22 минути. Когато планетите се приближиха, закъснението намаля. Знаейки разстоянието, беше възможно да се изчисли скоростта на светлината. Тя е била около 215 000 км / сек. Тогава, през 1926 г., Д. Брадли, изследвайки промяната в видимите позиции на звездите (аберация), обърна внимание на закона. Местоположението на звездата се промени в зависимост от времето на годината. Следователно, влиянието на позицията на планетата спрямо Слънцето. Можете да дадете аналогия - капка дъжд. Без вятър те летят вертикално надолу, но си заслужава да се движат - и видимата им траектория се променя. Знаейки скоростта на въртене на планетата около Слънцето, беше възможно да се изчисли скоростта на светлината. Тя възлиза на 301 хиляди км / сек.

През 1849 г. А. Физеу провел следния експеримент: между източника на светлина и огледалото, намиращо се на 8 километра, имаше въртящ се предавка. Скоростта на нейното въртене се увеличава, докато в следващата празнина потокът от отразена светлина не се превърна в постоянен (трептене) поток. Изчисленията дадоха 315 хиляди км / сек. Три години по-късно Л. Фуко замени колелото Завъртащо огледало и получило 298 хиляди км / сек.

Следващите експерименти стават по-точни, като се взема предвид пречупването във въздуха и т.н. Понастоящем данните, получени с помощта на цезиев часовник и лазерен лъч, се считат за уместни. Според тях, скорост на светлината във вакуум е равна на 299 хиляди км / сек.