Il-veloċità tad-dawl fil-vakwu ... u mhux biss

Persuna dejjem interessati fin-natura ta 'dawl, kif muri mill-miti, leġġendi, dibattiti filosofiċi extant u osservazzjoni xjentifika. Dawl dejjem kien kawża ta 'dibattitu ta' l-filosofi antiki, u saru tentattivi biex tistudja lilha matul il-ħin tas-seħħ ta 'ġeometrija Euclidean - 300 QK Kien diġà konxju ta 'l-propagazzjoni rettilineari ta' dawl, angoli ugwali ta 'inċidenza u riflessjoni, fenomenu rifrazzjoni, iddiskuta l-kawżi tal-qawsalla. Aristotle jemmnu li l-veloċità tad-dawl hija infinita, u għalhekk, loġikament, u kejl tal-veloċità tad-dawl mhux negozjabbli. Każ tipiku meta l-problema hija fehim profond tagħha tal-era qabel il-risposta.

Xi 900 sena ilu, Avicenna ssuġġeriet li l-ebda kwistjoni kemm hu kbir u lanqas kienet il-veloċità tad-dawl huwa, wara kollox, ikollu valur finit. Din l-opinjoni ma kienx biss lilu, iżda ħadd ma kienet kapaċi jipprova dan sperimentali. Genius Galileo Galiley propost esperiment fehim mekkanistiku tal-problema: żewġ persuni wieqfa f'distanza ta ftit kilometri ta 'xulxin, jagħtu sinjali, jiftaħ il-fanal valv. Ladarba t-tieni parti biex tara d-dawl mill-ewwel lampa, tiftaħ bieb tagħha, u l-ewwel parti jirreġistra l-ħin tal-wasla tad-dawl tas-sinjali rispons. Imbagħad id-distanza żidiet, u kollox huwa ripetut. żieda mistennija fil dewmien lock u fuq dik il-bażi iwettqu kalkolu tal-veloċità tad-dawl. L-esperiment ntemmet fl xejn, għaliex "ma kienx f'daqqa, iżda malajr ħafna."

L-ewwel imkejjel l-veloċità ta 'dawl fil-vakwu biex 1676, astronomu Ole Roemer - li tieħu ftuħ Galileo: l-skoperti fl 1609, erba Ġove satellita, li fih matul il-sitt xhur differenza fil-ħin bejn żewġ eclipses bis-satellita huwa 1320 sekondi. Użu ta 'informazzjoni astronomiċi ta' żmien tiegħu Roemer kien il-veloċità tad-dawl ugwali għal 222,000 km kull sekonda. Stordament kienet li l-metodu tal-kejl innifsu estremament preċiż - l-użu tal-preżent magħrufa dijametru tad-data se jduru Dinja, Ġove u jbaxxu ħin ta 'dewmien satellita tagħti l-veloċità tad-dawl fil-vakwu, sa valuri data miksuba minn metodi oħra.

Inizjalment, ta 'esperimenti Römer kellha waħda biss lment - kien meħtieġ li jitkejjel il-mezzi earthly. Hija ħadet kważi 200 sena u Louis Fizeau mibnija apparat inġenjuża li fiha l-raġġ tad-dawl rifless mill-mera f'distanza ta 'aktar minn 8 km u daħal lura. Finezza kienet li din seħħet fit-triq lura u lura permezz tal-kavitajiet irkaptu, u jekk il-veloċità rotazzjonali tar-roti jiżdied, jasal iż-żmien meta dawl ma jibqax viżibbli. Il-bqija - hat. Ir-riżultat tal-kejl - 312,000 kilometru kull sekonda. Aħna issa tara li l-Fizeau kien għadu eqreb lejn il-verità.

Il-pass li jmiss huwa li jkejjel il-veloċità tad-dawl ma Foucault, li jinbidlu l-irkaptu mera ċatta. Huwa possibbli li jitnaqqas id-daqs tal-installazzjoni u li tiżdied l-eżattezza tal-kejl sa 288,000 km kull sekonda. Mhux inqas importanti kien ix-xogħol magħmul u esperiment Foucault li fih determinat il-veloċità ta 'dawl fil-mezz. Għal dan il-għan il-pajp bl-ilma ġie mqiegħed bejn il-mirja Armar. F'dan il-esperiment, instab rata tnaqqis ta 'dawl matul propagazzjoni tagħha fit-terminu medju jiddependi fuq l-indiċi refrattiv.

Fit-tieni nofs tas-seklu 19, huwa żmien li Michelson, li jkun iddedikat 40 sena ta 'kejl ħajja tiegħu fil-qasam ta' dawl. Il-kuruna tax-xogħol tiegħu kien l-installazzjoni li fuqha jitkejjel l-veloċità tad-dawl fil-vakwu użu ta 'tubu tal-metall evakwat huwa itwal minn kilometru u nofs. Kisba oħra fundamentali Michelson kien prova tal-fatt li għal kull wavelength ta 'veloċità tad-dawl fil-vakwu, u l-istess bħall-istandard ta' kontemporanja 299792458 +/- 1,2 m / c. Dan il-kejl twettqu fuq il-bażi tal-valur miter ta 'referenza riveduti kif definiti approvat, fl-1983 ma' standard internazzjonali.

Wise Aristotle kienet żbaljata, iżda biex jipprova dan ħadet kważi 2000 sena.