Jaká je rychlost světla

Přestože v každodenním životě má jen málo lidí, aby přímo vypočítali, jak se rychlost světla vyrovná, zájem o toto téma se projevuje v dětství. Překvapivě se všichni setkáváme s každým denním znamením rychlosti šíření elektromagnetických vln. Rychlost světla je fundamentální magnitudou, podle níž celý vesmír existuje přesně tak, jak ho známe.

Určitě všichni, kteří v detském věku pozorovali záblesk blesku a následný hrom, se snažili pochopit, co způsobilo zpoždění mezi prvním a druhým jevem. Jednoduché duševní uvažování rychle vedlo k logickému závěru: rychlost světla a zvuku je jiná. Toto je první známost s dvěma důležitými fyzikálními veličinami. Následně někdo získal potřebné znalosti a mohl snadno vysvětlit, co se děje. Jaký je důvod pro podivné chování hromu? Odpověď spočívá v tom, že rychlost světla, která je asi 300 tisíc km / s, je téměř milionkrát vyšší než rychlost zvukových vln ve vzduchu (330 m / s). Proto člověk nejprve vidí záblesk světla z elektrického oblouku blesku a teprve po čase slyší hromy hromu. Pokud například od epicentra k pozorovateli 1 km, světlo překoná tuto vzdálenost za 3 mikrosekundy, ale zvuk bude potřebovat až 3 sekundy. Znáte rychlost světla a čas zpoždění mezi bleskem a hromem, můžete vypočítat vzdálenost.

Pokusy o jeho měření byly prováděny po dlouhou dobu. Nyní je spíše zábavné číst o probíhajících experimentech, nicméně v těch vzdálených časech, před objevením přesných nástrojů, bylo všechno víc než vážné. Při snaze zjistit, jaká je rychlost světla, byla provedena jedna zajímavá zkušenost. Z jednoho konce vozu rychle se pohybujícího vlaku byl muž s přesným chronometrem a z jeho opačné strany jeho pomocný asistent otevřel klapku lampy. Podle této myšlenky by chronometr měl umožnit určit rychlost šíření fotonů světla. Navíc kvůli změně pozic světlometu a chronometru (s vlakem, který stále ještě cestuje) by bylo možné vědět, zda je rychlost světla konstantní nebo že se může zvýšit / snížit (v závislosti na směru paprsku teoreticky může rychlost vlaku ovlivnit rychlost měřenou v experimentu ). Samozřejmě experiment selhal, protože rychlost světla a registrace pomocí chronometru nejsou srovnatelné.

Poprvé bylo nejpřesnější měření provedeno v roce 1676 kvůli pozorování družice Jupitera. Olaf Remer upozorňoval na skutečnost, že skutečný vzhled Io a vypočtené údaje se lišily o 22 minut. Když se planety přiblížily, zpoždění se snížilo. Znát vzdálenost, bylo možné vypočítat rychlost světla. Bylo to asi 215 tisíc km / s. Poté, v roce 1926, D. Bradley, který studuje změnu viditelných pozic hvězd (aberace), upozornil na pravidelnost. Místo hvězdy se změnilo v závislosti na ročním období. Následkem toho je vliv polohy planety ve vztahu k Slunci. Můžete dát analogii - kapku deště. Bez větru letí svisle dole, ale stojí za to běžet - a jejich zjevná trajektorie se mění. Znát rychlost otáčení planety kolem Slunce, bylo možné vypočítat rychlost světla. To činilo 301 tisíc km / s.

V roce 1849 provedl A. Fizeau následující experiment: mezi světelným zdrojem a zrcadlem, vzdáleným 8 km, bylo rotující ozubené kolo. Rychlost otáčení byla zvýšena, dokud se v následujícím mezeru tok odraženého světla nestane trvalým (blikáním). Výpočty daly 315 tisíc km / s. O tři roky později L. Foucault nahradil kolo otočným zrcadlem a získal 298 tisíc km / s.

Následné experimenty se staly přesnějšími, s přihlédnutím k lomu ve vzduchu atd. V současné době se data získaná pomocí céziových hodin a laserového paprsku považují za relevantní. Podle nich je rychlost záření ve vakuu 299 tisíc km / s.