Швидкість світла: прямі і непрямі методи вивчення

Чому дорівнює швидкість світла? Це питання хвилює багатьох учених з різних країн світу вже не одне століття. Значення його зросла після того, коли на початку минулого століття Ейнштейном було доведено, що дана фізична величина є одним з тих показників, який не залежить ні від яких інших величин, тобто є константою.

Швидкість світла

О. Ремер - першопроходець в справі вивчення швидкості світла

Історія фізики говорить нам про те, що виміряти швидкість світла вчені намагалися ще більше трьохсот років тому. Першим, кому це вдалося з високою часткою вірогідності, був відомий фізик О. Ремер. У своїх дослідженнях він використовував ті моменти, коли супутник Юпітера Іо виявлявся в тіні. Вчений проводив дослідження, коли цей супутник перебував на різних відстанях від Землі, і прийшов до висновку, що отримана різниця проходження Іо в тіні Юпітера і є та швидкість, з якою світло долає певну відстань. Так як вимірювання Ремер не відрізнялися високою точністю, то швидкість світла виявилася рівною приблизно 215 тисяч кілометрів на секунду.

Яка швидкість світла

Лабораторні дослідження Физо

Через майже двісті років цією проблемою зайнявся француз Физо. Свої дослідження він проводив в лабораторних умовах, використовуючи для цього спеціальну систему відображають лінз, дзеркал і обертового колеса. В результаті кропіткої роботи Физо прийшов до висновку, що швидкість світла становить 313 тисяч кілометрів на секунду.

Непрямі методи вивчення швидкості світла

Велике значення для подальшого вивчення даного явища мала електромагнітна теорія Ампера і Максвелла. Останній привів незаперечні докази того, що світло є не що інше, як поширюються в просторі хвилі. Використовуючи це положення, Вебер і Кальрауш спробували вирахувати швидкість світла у спосіб, покладаючись в основному на властивості електромагнетизму. Отриманий ними результат дорівнював 310 тисяч кілометрів на секунду, проте довести його на практиці вчені так і не змогли.

Чому дорівнює швидкість світла

Вплив теорії відносності на вивчення швидкості світла

Питання про те, яка швидкість світла, набув нового звучання в ХХ столітті. Це пов`язано не тільки з появою знаменитої теорії А. Ейнштейна, де даний показник відігравав вирішальну роль, але і з успіхами молекулярної фізики, а також з технічним удосконаленням фізичних лабораторій. Для вивчення світла і його найважливіших характеристик величезну роль зіграли роботи, пов`язані з надвисокими частотами. Саме в цій області вдалося з високою точністю визначити не тільки частоту, але і довжину хвилі, що призвело до помітної коригування відомих на той момент даних. Узагальнююча робота, в якій швидкість світла розраховується за допомогою досліджень СВЧ-діапазону, належить американському фізику К. Фрум. В опублікованих їм в 1958 році дослідженнях вказувалося, що дана величина становить 299792,462 кілометра в секунду. До теперішнього часу саме вона і вважається найбільш точною.

Значення вивчення швидкості світла в наші дні

Як і кілька століть тому, швидкість світла притягує до себе вчених. Вона змушує їх шукати нові методи дослідження, вдосконалювати техніку і технологію проведення. Без детального вивчення цього явища вже неможливо уявити сучасну науку.


Увага, тільки СЬОГОДНІ!