/ Rýchlosť svetla vo vákuu ... a nielen

Rýchlosť svetla vo vákuu ... a nielen to

Človek sa vždy zaujímal o povahu svetla, o ktorejsvedčia o mýtoch, legendách, filozofických debatách a vedeckých pozorovaniach. Svetlo bolo vždy príležitosťou na diskusiu starými filozofmi a pokusy o jeho štúdium sa uskutočnili už v čase vzniku euklidovskej geometrie - 300 rokov pred naším letopočtom. Už vtedy sa vedelo o priamosti šírenia svetla, rovnosti uhlov dopadu a odrazu, o fenoméne lomu svetla, o dôvodoch výskytu dúhy. Aristoteles veril, že rýchlosť svetla je nekonečne veľká, a preto logicky zdôvodňuje a meranie rýchlosti svetla nie je predmetom diskusie. Typickým prípadom je, keď problém predchádza pochopenie odpovede v jej hĺbke.

Asi pred 900 rokmi to Avicenna navrhlabez ohľadu na to, aká veľká je rýchlosť svetla, má stále konečnú hodnotu. Tento názor nebol iba on, ale nikto to nedokázal experimentálne dokázať. Brilantný Galileo Galilei navrhol experiment mechanického porozumenia problému: dvaja ľudia stojaci vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov od seba vydávajú signály a otvárajú uzáver svietidla. Akonáhle druhý účastník uvidí svetlo z prvej lampy, otvorí svoju uzávierku a prvý účastník zaznamená čas prijatia signálu svetelnej odozvy. Potom sa vzdialenosť zväčší a všetko sa opakuje. Očakávalo sa, že sa zaznamená oneskorenie a na základe toho sa vykoná výpočet rýchlosti svetla. Experiment sa neskončil ničím, pretože „všetko nebolo náhle, ale extrémne rýchle.“

Prvý, ktorý zmeral rýchlosť svetla vo vákuu v roku 1676rok astronóm Ole Roemer - využil objav Galilea: objavil v roku 1609 štyri satelity Jupitera, v ktorých bol šesť mesiacov časový rozdiel medzi dvoma zatmeniami satelitu 1320 sekúnd. Pomocou astronomických informácií svojej doby dostal Roemer hodnotu rýchlosti svetla rovnajúcu sa 222 000 km za sekundu. Bolo úžasné, že samotná metóda merania je neuveriteľne presná - použitie dnes známych údajov o obežných dráhach Zeme, Jupitera a čas oneskorenia stlmujúceho satelitu dáva rýchlosť svetla vo vákuu na úrovni moderných hodnôt získaných inými metódami.

Spočiatku existoval iba jeden pre Roemerove experimenty.tvrdenie - bolo potrebné vykonať merania pozemskými prostriedkami. Uplynulo takmer 200 rokov a Louis Fizeau postavil vtipnú inštaláciu, v ktorej sa lúč svetla odrazil od zrkadla vo vzdialenosti viac ako 8 km a vrátil sa. Múdrosť spočívala v tom, že prechádzala dozadu a dopredu cez dutiny ozubeného kolesa a ak by sa zvýšila rýchlosť otáčania kolesa, nastal okamih, keď prestane byť viditeľné svetlo. Zvyšok je otázkou technológie. Výsledok merania je 312 000 km za sekundu. Teraz vidíme, že Fizeau bol ešte bližšie k pravde.

Urobil sa ďalší krok v meraní rýchlosti svetlaFoucault, ktorý vymenil výstroj za ploché zrkadlo. To umožnilo znížiť rozmery zariadenia a zvýšiť presnosť merania na 288 000 km za sekundu. Nemenej dôležitý bol experiment, ktorý uskutočnil Foucault, v ktorom určil rýchlosť svetla v médiu. Preto bola medzi inštalačné zrkadlá umiestnená rúrka s vodou. V tomto experimente sa zistilo, že rýchlosť svetla sa počas jeho šírenia v médiu znižuje, v závislosti od indexu lomu.

V druhej polovici 19. storočia prišiel časMichelson, ktorý venoval 40 rokov svojho života meraniam v oblasti svetla. Korunou jeho práce bola inštalácia, na ktorej meral rýchlosť svetla vo vákuu pomocou vákuovej kovovej rúry dlhej viac ako jeden a pol kilometra. Ďalším zásadným Michelsonovým úspechom bol dôkaz toho, že pre každú vlnovú dĺžku je rýchlosť svetla vo vákuu rovnaká a ako moderný štandard je 299792458 +/- 1,2 m / s. Takéto merania sa vykonávali na základe aktualizovaných hodnôt referenčného merača, ktorého definícia bola schválená od roku 1983 ako medzinárodná norma.

Múdry Aristoteles sa mýlil, ale dokázalo to takmer 2 000 rokov.

páčilo sa:
0
Populárne príspevky
Duchovný rozvoj
jedlo
y