Kakšna je hitrost svetlobe

Čeprav v vsakdanjem življenju le malo ljudi neposredno izračuna, kakšna je hitrost svetlobe, se zanimanje za to vprašanje kaže v otroštvu. Presenetljivo je, da se vsak dan srečujemo s konstanto hitrosti propagacije elektromagnetnih valov. Hitrost svetlobe je temeljna razsežnost, po kateri celotno vesolje obstaja točno, kot ga poznamo.

Seveda so vsi, ki v otroštvu opazujejo bliskavico in poznejšo grom, poskušali razumeti, kaj je povzročilo zamudo med prvim in drugim pojavom. Enostavno razmišljanje je hitro pripeljalo do logičnega zaključka: hitrost svetlobe in zvoka je drugačna. To je prvo znanje z dvema pomembnima fizikalnima količinama. Nato je nekdo dobil potrebno znanje in lahko razložil, kaj se je dogajalo. Kakšen je razlog za čudno obnašanje groma? Odgovor je v dejstvu, da je hitrost svetlobe, ki je približno 300 tisoč km / s, skoraj milijonkrat hitrejša od hitrosti širjenja zvočne vibracije v zraku (330 m / s). Zato oseba najprej vidi bliskavico svetlobe električnega loka strela in šele čez nekaj časa posluša grmenje groma. Na primer, če od epicentra do opazovalca 1 km, potem bo svetloba premagala to razdaljo za 3 mikrosekunde, vendar bo zvok potreboval kar 3 sekunde. Če poznate hitrost svetlobe in zakasnitev med bliskavico in gromom, lahko izračunate razdaljo.

Poskusi merjenja so bili že dolgo izvedeni. Zdaj precej smešno, da se glasi o poskusih, vendar pa se v teh dneh, pred prihodom preciznih instrumentov, je bil več kot resna. Ko smo poskušali ugotoviti, kakšna je hitrost svetlobe, je bil izveden en zanimiv eksperiment. Od enega konca avtomobila hitro premikajočih vlak je bil človek z natančno kronometer, in na nasprotni strani svojega moštveni kolega odprl loputo svetilke. Glede na idejo mora kronometer omogočiti določitev hitrosti širjenja svetlobnih fotonov. In zaradi spreminjajočega se položaja svetilke in s kronometrom (z nadaljnjo smer vožnje vlaka), bi lahko vedel, ali je hitrost svetlobe konstantna, ali pa lahko poveča / upad (odvisno od smeri žarka, v teoriji, hitrost gibanja vlaka lahko vpliva na hitrost, merjeno v poskusu ). Seveda poskus ni uspel, ker hitrost svetlobe in registracija s kronometrom niso primerljivi.

Prvič je bilo najbolj natančno merjenje opravljeno leta 1676 zaradi opazovanj za spremljevalec Jupitra. Olaf Remer je opozoril na dejstvo, da se je dejanski videz Io in izračunanih podatkov spreminjal za 22 minut. Ko so se planeti približali, se je zamuda zmanjšala. Poznavanje razdalje je bilo mogoče izračunati hitrost svetlobe. Bilo je okoli 215 tisoč km / s. Leta 1926 je D. Bradley, ki je preučeval spremembo vidnih pozicij zvezde (aberacije), opozoril na zakon. Lokacija zvezde se je spremenila glede na čas leta. Posledično je vpliv položaja planeta glede na Sonce. Lahko podate analogijo - kapljica dežja. Brez vetra, letijo navpično navzdol, vendar je vredno teči - in njihova navidezna pot se spremeni. Poznavanje hitrosti vrtenja planeta okoli Sonca je bilo mogoče izračunati hitrost svetlobe. To je znašalo 301 tisoč km / s.

Leta 1849 je A. Fizeau izvedel naslednji eksperiment: med svetlobnim virom in ogledalom, oddaljeno 8 km, se je vrtelo Zobnik. Hitrost njegovega vrtenja se je povečala, dokler se v naslednjem režetu tok odsevne svetlobe ni spremenil v konstantni (flicker) tok. Izračuni so dali 315 tisoč km / s. Tri leta kasneje L. Foucault zamenjal kolo Vrtljivo ogledalo in prejel 298 tisoč km / s.

Kasnejši poskusi so postali natančnejši, ob upoštevanju refrakcij v zraku itd. Trenutno so podatki, pridobljeni s pomočjo cezijih ur in laserskega žarka, pomembni. Po njihovem mnenju, hitrost svetlobe v vakuumu je enako 299 tisoč km / s.