Kāds ir gaismas ātrums?

Lai gan ikdienā,tieši aprēķina, kas ir gaismas ātrums, interesi par šo jautājumu izpaužas bērnībā. Pārsteidzoši, ka mēs visi saskaramies ar nemainīgu elektromagnētisko viļņu izplatības ātrumu katru dienu. Gaismas ātrums ir būtisks apjoms, kādā visa Visuma pastāv tieši tā, kā mēs to zinām.

Protams, ikviens, skatoties kā bērns pēc zibspuldzeszibens un nākamo pērkons, viņš mēģināja saprast, kas izraisīja kavēšanos starp pirmo un otro parādību. Vienkāršs garīgais pamatojums ātri radīja loģisku secinājumu: gaismas un skaņas ātrums ir atšķirīgs. Šī ir pirmā iepazīšanās ar diviem svarīgiem fiziskiem daudzumiem. Pēc tam kāds ieguva nepieciešamās zināšanas un varēja viegli izskaidrot, kas notiek. Kāds ir pērkona dīvainas izturēšanās iemesls? Atbilde ir tāda, ka gaismas ātrums, kas ir aptuveni 300 tūkst. Km / s, ir gandrīz miljons reižu lielāks nekā skaņas viļņu ātrums gaisā (330 m / s). Tāpēc cilvēks vispirms redz elektrisko apgaismojuma zibspuldzi no zibeņa un tikai pēc laika dzird pērkona negaiss. Piemēram, ja no epicentra līdz novērotājam ir 1 km, gaisma pārvarēs šo attālumu 3 mikrosekundēs, bet skaņai būs vajadzīgs pat 3 sekundes. Zinot gaismas ātrumu un aiztures laiku starp zibspuldzi un pērkonu, varat aprēķināt attālumu.

Mēģinājumi to izmērīt jau ilgu laiku. Tagad ir diezgan smieklīgi lasīt par eksperimentiem, tomēr šajās dienās, pirms Advent precīzijas instrumentu, tas bija vairāk nekā nopietns. Mēģinot noskaidrot gaismas ātrumu, tika veikts viens interesants eksperiments. No viena gala no automašīnas strauji virzās vilciens bija cilvēks ar precīzu hronometru, un pretējā pusē viņa komandas biedrs atklāja atloku lampas. Saskaņā ar ideju, hronometram jāļauj noteikt gaismas fotonu pavairošanas ātrumu. Un, pateicoties mainīgajā pozīciju lampas un hronometru (ar pastāvīgu kustības virzienā no vilciena), varētu zināt, vai gaismas ātrums ir nemainīgs, vai arī tas var palielināt / samazinājums (atkarībā no virziena gaismu, teorētiski, ātrumu kustības vilciena varētu ietekmēt ātrumu mēra eksperimentā ) Protams, eksperiments neizdevās, jo gaismas ātrums un hronometra reģistrācija nav salīdzināmi.

Pirmo reizi visprecīzākais mērījums bijatika veikta 1676. gadā sakarā ar Jupitera satelīta novērojumiem. Olaf Remer vērsa uzmanību uz faktu, ka Io un aprēķināto datu faktiskais izskats svārstījās par 22 minūtēm. Kad tuvojās planētas, kavēšanās samazinājās. Zinot attālumu, bija iespējams aprēķināt gaismas ātrumu. Tas bija aptuveni 215 tūkstoši km / s. Tad 1926. gadā D. Bredlijs, pētot zvaigžņu redzamo pozīciju izmaiņas (aberācija), vērsa uzmanību uz likumu. Zvaigznes atrašanās vieta mainījusies atkarībā no gada laika. Līdz ar to planētas pozīcijas ietekme pret Sauli. Jūs varat sniegt analoģiju - lietus pilienu. Bez vēja, tie lido vertikāli uz leju, bet ir vērts runāt - un to šķietamās trajektorijas izmaiņas. Zinot planētas rotācijas ātrumu ap Sauli, bija iespējams aprēķināt gaismas ātrumu. Tas sasniedza 301 tūkst. Km / s.

1849. gadā A. Fizeau veica sekojošo eksperimentu: tur bija rotējošs piedziņas pulkstenis starp gaismas avotu un spoguli 8 km attālumā. Tās rotācijas ātrums tika palielināts līdz brīdim, kad atstarotās gaismas plūsma netika pārvērsta par nemainīgu (mirgošanas) plūsmu. Aprēķini bija 315 tūkstoši km / s. Trīs gadus vēlāk L. Foucault nomainīja riteni ar rotējošu spoguli un saņēma 298 tūkstošus km / s.

Turpmākie eksperimenti kļuva precīzākiņemot vērā refrakciju gaisā utt. Pašlaik tiek uzskatīts, ka dati, kas iegūti, izmantojot cezija pulksteņus un lāzera staru, ir svarīgi. Pēc viņu domām, gaismas ātrums vakuumā ir 299 tūkstoši km / s.