निर्वात में प्रकाश की गति "बिल्कुल 299.792.458 मीटर प्रति सेकंड" होती है। हम आज इस आंकड़े को सटीक रूप से नाम दे सकते हैं क्योंकि निर्वात में प्रकाश की गति एक सार्वभौमिक स्थिरांक है जिसे लेजर से मापा गया है।

जब प्रयोग में इस उपकरण का उपयोग करने की बात आती है, तो परिणामों के साथ बहस करना कठिन होता है। प्रकाश की गति को इतनी पूर्ण संख्या में क्यों मापा जाता है, हम कह सकते हैं कि यह आश्चर्य की बात नहीं है: एक मीटर की लंबाई निम्नलिखित स्थिरांक का उपयोग करके निर्धारित की जाती है: "एक समय में निर्वात में प्रकाश द्वारा यात्रा किए गए पथ की लंबाई 1/299.792.458 सेकेंड का अंतराल।"

कुछ सौ साल पहले, यह तय किया गया था, या कम से कम यह मान लिया गया था कि प्रकाश की गति की कोई सीमा नहीं थी, जबकि वास्तव में यह बहुत तेज थी। यदि उत्तर इस बात पर निर्भर करता है कि क्या वह जस्टिन बीबर की प्रेमिका बनी, तो एक आधुनिक किशोर लड़की इस प्रश्न का उत्तर इस प्रकार देगी: "प्रकाश की गति ब्रह्मांड की सबसे तेज़ चीज़ की तुलना में थोड़ी धीमी है।"

प्रकाश की गति की अनंतता के प्रश्न को संबोधित करने वाले पहले पांचवीं शताब्दी ईसा पूर्व में दार्शनिक एम्पेडोकल्स थे। एक सदी बाद, अरस्तू एम्पेडोकल्स के बयान से असहमत होगा, और विवाद 2,000 से अधिक वर्षों तक जारी रहेगा।

डच वैज्ञानिक इस्साक बैकमैन पहले ज्ञात व्यक्ति थे जिन्होंने 1629 में यह परीक्षण करने के लिए एक वास्तविक प्रयोग किया था कि प्रकाश की कोई गति है या नहीं। लेजर के आविष्कार से एक सदी दूर रहते हुए, बैकमैन ने महसूस किया कि प्रयोग का आधार किसी भी मूल का विस्फोट होना चाहिए, इसलिए अपने प्रयोगों में उन्होंने विस्फोट करने वाले बारूद का इस्तेमाल किया।

बैकमैन ने विस्फोट स्थल से अलग-अलग दूरी पर दर्पण लगाए और बाद में पर्यवेक्षकों से पूछा कि क्या उन्हें प्रत्येक दर्पण में परावर्तित प्रकाश की चमक की धारणा में अंतर दिखाई देता है। जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, प्रयोग "अनिर्णायक" था। एक समान, अधिक प्रसिद्ध प्रयोग, लेकिन एक विस्फोट के उपयोग के बिना, 1638 में केवल एक दशक बाद गैलीलियो गैलीली द्वारा किया गया या कम से कम आविष्कार किया गया हो। बैकमैन की तरह गैलीलियो को संदेह था कि प्रकाश की गति अनंत नहीं थी, और अपने कुछ कार्यों में उन्होंने प्रयोग की निरंतरता का उल्लेख किया, लेकिन लालटेन की भागीदारी के साथ। अपने प्रयोग में (यदि उसने कभी एक किया!) उसने दो लालटेन को एक मील दूर रखा और यह देखने की कोशिश की कि क्या देरी हुई है। प्रयोग का परिणाम भी अनिर्णायक रहा। गैलीलियो केवल एक ही सुझाव दे सकता था कि यदि प्रकाश अनंत नहीं था, तो यह बहुत तेज़ था, और इतने छोटे पैमाने पर किए गए प्रयोग विफलता के लिए बर्बाद थे।

यह तब तक जारी रहा जब तक डेनिश खगोलशास्त्री ओलाफ रोमर ने प्रकाश की गति के साथ गंभीर प्रयोग शुरू नहीं किए। पहाड़ी पर गैलीलियो के लालटेन प्रयोग रोमर की तुलना में एक स्कूली छात्र की विज्ञान परियोजना की तरह लग रहे थे। उन्होंने स्थापित किया कि प्रयोग बाहरी अंतरिक्ष में किया जाना चाहिए। इस प्रकार, उन्होंने अपना ध्यान ग्रहों के अवलोकन पर केंद्रित किया और 22 अगस्त, 1676 को अपने अभिनव विचार प्रस्तुत किए।

विशेष रूप से, बृहस्पति के चंद्रमाओं में से एक का अध्ययन करते समय, रोमर ने देखा कि ग्रहणों के बीच का समय पूरे वर्ष बदलता रहता है (इस पर निर्भर करता है कि बृहस्पति पृथ्वी की ओर बढ़ रहा है या दूर)। इससे प्रेरित होकर, रोमर ने उस समय के बारे में सावधानीपूर्वक नोट किया जब आईओ का उपग्रह, जिसे वह देख रहा था, देखने के क्षेत्र में दिखाई दिया, और तुलना की कि यह समय उस क्षण से कैसे मेल खाता है जब वह आमतौर पर अपेक्षित था। कुछ समय बाद, रोमर ने देखा कि जिस प्रकार पृथ्वी, सूर्य के चारों ओर चक्कर लगा रही है, बृहस्पति से आगे बढ़ रही है, जिस समय Io दिखाई देगा, वह रिकॉर्ड में पहले उल्लेखित समय से अधिक होगा। रोमर (सही ढंग से) ने सुझाव दिया कि ऐसा इसलिए है क्योंकि यदि दूरी स्वयं बढ़ती है तो प्रकाश पृथ्वी से बृहस्पति तक यात्रा करने में अधिक समय लेता है।

दुर्भाग्य से, उनकी गणना 1728 में कोपेनहेगन में आग लगने के दौरान आग में नष्ट हो गई, लेकिन हमें उनके समकालीनों के इतिहास से उनकी खोज के बारे में बड़ी मात्रा में जानकारी है, साथ ही साथ अन्य वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से भी जिन्होंने रोमर की गणना का इस्तेमाल अपने काम में किया था। . उनका सार यह है कि पृथ्वी के व्यास और बृहस्पति की कक्षा से संबंधित कई गणनाओं की मदद से रोमर यह निष्कर्ष निकालने में सक्षम था कि पृथ्वी की कक्षा के व्यास के बराबर दूरी तय करने में उसे लगभग 22 मिनट का समय लगेगा। सूर्य के चारों ओर। क्रिश्चियन ह्यूजेंस ने बाद में इन गणनाओं को अधिक समझने योग्य संख्याओं में बदल दिया, यह दिखाते हुए कि रोमर ने अनुमान लगाया कि प्रकाश लगभग 220,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करता है। यह आंकड़ा अभी भी आधुनिक डेटा से बहुत अलग है, लेकिन हम जल्द ही उनके पास लौटेंगे।

जब रोमर के विश्वविद्यालय के सहयोगियों ने उनके सिद्धांत के बारे में चिंता व्यक्त की, तो उन्होंने शांति से उन्हें बताया कि 9 नवंबर, 1676 का ग्रहण 10 मिनट देर से होगा। जब ऐसा हुआ, तो संदेह करने वाले चकित रह गए, क्योंकि आकाशीय पिंड ने उनके सिद्धांत की पुष्टि की।

रोमर के सहयोगी उसकी गणना से चकित थे, क्योंकि आज भी प्रकाश की गति का उनका अनुमान आश्चर्यजनक रूप से सटीक माना जाता है, यह देखते हुए कि यह लेजर से 300 साल पहले बनाया गया था और इंटरनेट का आविष्कार किया गया था। और यद्यपि 80,000 किलोमीटर बहुत धीमा है, लेकिन उस समय की विज्ञान और प्रौद्योगिकी की स्थिति को ध्यान में रखते हुए, परिणाम वास्तव में प्रभावशाली है। इसके अलावा, रोमर ने केवल अपने अनुमानों पर ही भरोसा किया।

इससे भी अधिक आश्चर्य की बात यह है कि बहुत कम गति का कारण रोमर की गणना में नहीं था, बल्कि इस तथ्य में था कि जिस समय उन्होंने अपनी गणना की, उस समय पृथ्वी और बृहस्पति की कक्षाओं पर कोई सटीक डेटा नहीं था। इसका अर्थ यह हुआ कि वैज्ञानिक केवल इसलिए गलत था क्योंकि अन्य वैज्ञानिक उसके जितने होशियार नहीं थे। इसलिए यदि आप मौजूदा आधुनिक डेटा को उनके द्वारा की गई मूल गणनाओं में डालते हैं, तो प्रकाश की गति की गणना सही होगी।

और यद्यपि गणना तकनीकी रूप से गलत थी, और जेम्स ब्रैडली ने 1729 में प्रकाश की गति की एक अधिक सटीक परिभाषा पाई, रोमर इतिहास में उस व्यक्ति के रूप में नीचे चला गया जिसने पहली बार साबित किया कि प्रकाश की गति निर्धारित की जा सकती है। उन्होंने पृथ्वी से लगभग 780 मिलियन किलोमीटर की दूरी पर स्थित एक विशाल गैसीय गेंद की गति को देखकर ऐसा किया।

प्रकाश की गति वह दूरी है जो प्रकाश प्रति इकाई समय में यात्रा करता है। यह मान उस माध्यम पर निर्भर करता है जिसमें प्रकाश फैलता है।

निर्वात में प्रकाश की चाल 299,792,458 m/s होती है। यह उच्चतम गति है जिस तक पहुँचा जा सकता है। उन समस्याओं को हल करते समय जिन्हें विशेष सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, यह मान 300,000,000 m/s के बराबर लिया जाता है। यह माना जाता है कि सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण निर्वात में प्रकाश की गति से फैलते हैं: रेडियो तरंगें, अवरक्त विकिरण, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी विकिरण, एक्स-रे, गामा विकिरण। इसे एक पत्र के साथ नामित करें साथ .

प्रकाश की गति कैसे निर्धारित की जाती है?

प्राचीन काल में वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि प्रकाश की गति अनंत होती है। बाद में, वैज्ञानिक समुदाय में इस मुद्दे पर चर्चा शुरू हुई। केप्लर, डेसकार्टेस और फ़र्मेट प्राचीन वैज्ञानिकों की राय से सहमत थे। और गैलीलियो और हुक का मानना ​​​​था कि, हालांकि प्रकाश की गति बहुत अधिक है, फिर भी इसका एक सीमित मूल्य है।

गैलीलियो गैलीली

प्रकाश की गति को मापने वाले पहले लोगों में से एक इतालवी वैज्ञानिक गैलीलियो गैलीली थे। प्रयोग के दौरान वे और उनके सहायक अलग-अलग पहाड़ियों पर थे। गैलीलियो ने अपनी लालटेन पर स्पंज खोला। उसी समय जब सहायक ने यह प्रकाश देखा तो उसे अपनी लालटेन से भी ऐसा ही करना पड़ा। जिस समय तक प्रकाश गैलीलियो से सहायक तक गया और वापस आया, वह इतना कम निकला कि गैलीलियो ने महसूस किया कि प्रकाश की गति बहुत अधिक है, और इसे इतनी कम दूरी पर मापना असंभव है, क्योंकि प्रकाश लगभग तुरंत फैलता है . और उसके द्वारा रिकॉर्ड किया गया समय व्यक्ति की प्रतिक्रिया की गति को ही दर्शाता है।

प्रकाश की गति सबसे पहले 1676 में डेनिश खगोलशास्त्री ओलाफ रोमर द्वारा खगोलीय दूरियों का उपयोग करके निर्धारित की गई थी। एक दूरबीन के साथ बृहस्पति के चंद्रमा आयो के ग्रहण का अवलोकन करते हुए, उन्होंने पाया कि जैसे ही पृथ्वी बृहस्पति से दूर जाती है, प्रत्येक बाद का ग्रहण गणना की तुलना में बाद में आता है। अधिकतम विलंब, जब पृथ्वी सूर्य के दूसरी ओर से गुजरती है और बृहस्पति से पृथ्वी की कक्षा के व्यास के बराबर दूरी पर चली जाती है, 22 घंटे है। हालाँकि उस समय पृथ्वी का सटीक व्यास ज्ञात नहीं था, वैज्ञानिक ने इसके अनुमानित मान को 22 घंटे से विभाजित किया और लगभग 220,000 किमी / सेकंड का मान निकाला।

ओलाफ रोमेरी

रोमर द्वारा प्राप्त परिणाम ने वैज्ञानिकों के बीच अविश्वास पैदा किया। लेकिन 1849 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी आर्मंड हिप्पोलाइट लुई फ़िज़ौ ने घूर्णन शटर विधि का उपयोग करके प्रकाश की गति को मापा। अपने प्रयोग में, एक स्रोत से प्रकाश एक घूमने वाले पहिये के दांतों के बीच से गुजरा और एक दर्पण की ओर निर्देशित किया गया। उससे ध्यान हटा, वह वापस लौट आया। पहिए की गति बढ़ गई। जब यह एक निश्चित मूल्य पर पहुंच गया, तो दर्पण से परावर्तित किरण हिले हुए दांत से विलंबित हो गई, और उस समय पर्यवेक्षक ने कुछ भी नहीं देखा।

Fizeau का अनुभव

Fizeau ने प्रकाश की गति की गणना इस प्रकार की। प्रकाश रास्ते जाता है ली पहिया से दर्पण तक के बराबर समय में t1 = 2L/s . पहिया को ½ स्लॉट मोड़ने में लगने वाला समय है टी 2 \u003d टी / 2N , कहाँ पे टी - पहिया रोटेशन की अवधि, एन - दांतों की संख्या। रोटेशन आवृत्ति वी = 1/टी . वह क्षण जब प्रेक्षक को प्रकाश दिखाई नहीं देता, वह आता है t1 = t2 . यहाँ से हमें प्रकाश की गति ज्ञात करने का सूत्र प्राप्त होता है:

सी = 4LNv

इस सूत्र की गणना के बाद, फ़िज़ौ ने निर्धारित किया कि साथ = 313,000,000 मी/से. यह परिणाम बहुत अधिक सटीक था।

आर्मंड हिप्पोलीते लुई फ़िज़ौ

1838 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी और खगोलशास्त्री डोमिनिक फ्रांकोइस जीन अरागो ने प्रकाश की गति की गणना करने के लिए घूर्णन दर्पणों की विधि का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। इस विचार को फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी, मैकेनिक और खगोलशास्त्री जीन बर्नार्ड लियोन फौकॉल्ट द्वारा व्यवहार में लाया गया था, जिन्होंने 1862 में प्रकाश की गति (298,000,000 ± 500,000) m/s का मान प्राप्त किया था।

डोमिनिक फ्रेंकोइस जीन अरागो

1891 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री साइमन न्यूकॉम्ब का परिणाम फौकॉल्ट के परिणाम की तुलना में अधिक सटीक परिमाण का एक क्रम निकला। उसकी गणना के परिणामस्वरूप साथ = (99 810 000±50 000) एम/एस।

अमेरिकी भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट अब्राहम माइकलसन के अध्ययन, जिन्होंने एक घूर्णन अष्टफलकीय दर्पण के साथ एक स्थापना का उपयोग किया, ने प्रकाश की गति को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करना संभव बना दिया। 1926 में, वैज्ञानिक ने उस समय को मापा, जिसके दौरान प्रकाश ने दो पहाड़ों की चोटियों के बीच की दूरी को 35.4 किमी के बराबर तय किया, और प्राप्त किया साथ = (299 796 000±4 000) मी/से.

सबसे सटीक माप 1975 में किया गया था। उसी वर्ष, वजन और माप पर सामान्य सम्मेलन ने सिफारिश की कि प्रकाश की गति 299,792,458 ± 1.2 मीटर/सेकेंड के बराबर मानी जाए।

प्रकाश की गति क्या निर्धारित करती है

निर्वात में प्रकाश की गति संदर्भ के फ्रेम या प्रेक्षक की स्थिति पर निर्भर नहीं करती है। यह स्थिर रहता है, 299,792,458 ± 1.2 मीटर/सेकेंड के बराबर। लेकिन विभिन्न पारदर्शी मीडिया में यह गति निर्वात में इसकी गति से कम होगी। किसी भी पारदर्शी माध्यम में ऑप्टिकल घनत्व होता है। और यह जितना ऊँचा होता है, उसमें प्रकाश का प्रसार उतना ही धीमा होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, हवा में प्रकाश की गति पानी में इसकी गति से अधिक होती है, और शुद्ध ऑप्टिकल ग्लास में यह पानी की तुलना में कम होती है।

यदि प्रकाश कम सघन माध्यम से अधिक सघन माध्यम में जाता है, तो उसकी गति कम हो जाती है। और यदि संक्रमण सघन माध्यम से कम सघन माध्यम में होता है, तो इसके विपरीत गति बढ़ जाती है। यह बताता है कि प्रकाश पुंज दो माध्यमों के संक्रमण की सीमा पर क्यों विक्षेपित होता है।

रोमर की प्रकाश की गति का मापन - 7 दिसंबर, 1676 को खोजा गया, प्रकाश की गति की परिमितता का प्रमाण है, अर्थात प्रकाश अनंत गति से यात्रा नहीं करता है, जैसा कि पहले सोचा गया था। आइए देखें कि कैसे उन्होंने ओलाफ रोमर के पहले और बाद में प्रकाश की गति को मापने की कोशिश की।

प्रकाश कि गति (सी) वैक्यूम में नहीं मापा जाता है। मानक इकाइयों में इसका सटीक निश्चित मान होता है। 1983 के अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार, मीटर को एक सेकंड के 1/299792458 के समय में निर्वात में प्रकाश द्वारा तय किए गए पथ की लंबाई के रूप में परिभाषित किया गया है। प्रकाश की गति ठीक 299792458 m/s है। एक इंच को 2.54 सेंटीमीटर के रूप में परिभाषित किया गया है। इसलिए, गैर-मीट्रिक इकाइयों में, प्रकाश की गति का भी सटीक मान होता है। इस तरह की परिभाषा केवल इसलिए समझ में आती है क्योंकि निर्वात में प्रकाश की गति स्थिर होती है, और इस तथ्य की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की जानी चाहिए। पानी और हवा जैसे माध्यमों में प्रकाश की गति को निर्धारित करना भी प्रयोगात्मक रूप से आवश्यक है।

सत्रहवीं शताब्दी तक, यह माना जाता था कि प्रकाश तुरंत यात्रा करता है। चंद्र ग्रहण के अवलोकन से इसकी पुष्टि हुई। प्रकाश की परिमित गति से चंद्रमा के सापेक्ष पृथ्वी की स्थिति और चंद्रमा की सतह पर पृथ्वी की छाया की स्थिति के बीच विलंब होना चाहिए, लेकिन ऐसा कोई विलंब नहीं पाया गया है। अब हम जानते हैं कि देरी को नोटिस करने के लिए प्रकाश की गति बहुत तेज है।

प्रकाश की गति पर प्राचीन काल से चर्चा और तर्क किया गया है, लेकिन केवल तीन वैज्ञानिक (उनमें से सभी फ्रेंच) सांसारिक साधनों का उपयोग करके इसे मापने में कामयाब रहे। यह एक बहुत पुरानी और बहुत कठिन समस्या थी।

हालांकि, पिछली शताब्दियों में, दार्शनिकों और वैज्ञानिकों ने प्रकाश के गुणों के बारे में जानकारी का काफी व्यापक भंडार जमा किया है। हमारे युग से 300 साल पहले, जब यूक्लिड ने अपनी ज्यामिति बनाई थी, ग्रीक गणितज्ञ पहले से ही प्रकाश के बारे में बहुत कुछ जानते थे। यह ज्ञात था कि प्रकाश एक सीधी रेखा में फैलता है और जब एक समतल दर्पण से परावर्तित होता है, तो बीम का आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है। प्रकाश के अपवर्तन की घटना से प्राचीन वैज्ञानिक भली-भांति परिचित थे। यह इस तथ्य में समाहित है कि प्रकाश, एक माध्यम से, जैसे हवा, एक अलग घनत्व के माध्यम से, जैसे कि पानी, अपवर्तित होता है।

अलेक्जेंड्रिया के एक खगोलशास्त्री और गणितज्ञ क्लॉडियस टॉलेमी ने आपतन और अपवर्तन के मापा कोणों की तालिकाएँ संकलित कीं, लेकिन प्रकाश के अपवर्तन के नियम की खोज 1621 तक लीडेन के एक डच गणितज्ञ विलेब्रोर्ड स्नेलियस ने नहीं की थी, जिन्होंने पाया कि साइन का अनुपात किन्हीं दो मीडिया विभिन्न घनत्वों के लिए आपतन कोण और अपवर्तन कोण का मान स्थिर होता है।

महान अरस्तू और रोमन राजनेता लुसियस सेनेका सहित कई प्राचीन दार्शनिकों ने इंद्रधनुष के कारणों के बारे में सोचा। अरस्तू का मानना ​​था कि रंग योजना पानी की बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन के परिणामस्वरूप प्रकट होती है; सेनेका एक ही राय के थे, यह मानते हुए कि नमी के कणों से युक्त बादल एक प्रकार का दर्पण हैं। एक तरह से या किसी अन्य, अपने पूरे इतिहास में मनुष्य ने प्रकाश की प्रकृति में रुचि दिखाई है, जैसा कि मिथकों, किंवदंतियों, दार्शनिक विवादों और वैज्ञानिक टिप्पणियों से पता चलता है जो हमारे पास आए हैं।

अधिकांश प्राचीन वैज्ञानिकों (एम्पडोकल्स के अपवाद के साथ) की तरह, अरस्तू का मानना ​​​​था कि प्रकाश की गति अनंत थी। यदि वह अन्यथा सोचे तो आश्चर्य होगा। आखिरकार, इतनी बड़ी गति को किसी भी मौजूदा तरीके या उपकरण से नहीं मापा जा सकता था। लेकिन बाद के समय में भी वैज्ञानिक इस बारे में सोचते और बहस करते रहे। लगभग 900 साल पहले, अरब वैज्ञानिक एविसेना ने सुझाव दिया था कि, हालांकि प्रकाश की गति बहुत अधिक है, यह एक सीमित मूल्य होना चाहिए। यह उनके समकालीनों में से एक, अरब भौतिक विज्ञानी अल्हज़ेन की भी राय थी, जिन्होंने सबसे पहले गोधूलि की प्रकृति की व्याख्या की थी। न तो एक और न ही दूसरे को, प्रयोगात्मक रूप से अपनी राय की पुष्टि करने का अवसर मिला।

गैलीलियो का अनुभव

ऐसे विवाद अनिश्चित काल तक चल सकते हैं। समस्या को हल करने के लिए, एक स्पष्ट, अकाट्य अनुभव की आवश्यकता थी। इस रास्ते पर चलने वाले पहले इटालियन गैलीलियो गैलीली थे, जिन्होंने अपनी प्रतिभा की बहुमुखी प्रतिभा पर प्रहार किया। उन्होंने सुझाव दिया कि दो लोग एक दूसरे से कई किलोमीटर की दूरी पर पहाड़ियों की चोटी पर खड़े होकर शटर से लैस लालटेन का उपयोग करके संकेत देते हैं। यह विचार, बाद में फ्लोरेंटाइन अकादमी के वैज्ञानिकों द्वारा किया गया, उन्होंने अपने काम "यांत्रिकी और स्थानीय आंदोलन से संबंधित विज्ञान की दो नई शाखाओं से संबंधित बातचीत और गणितीय प्रमाण" (1638 में लीडेन में प्रकाशित) में व्यक्त किया।

गैलीलियो के तीन वार्ताकार बात कर रहे हैं। पहला, सग्रेडो पूछता है: "लेकिन यह आंदोलन किस प्रकार और किस डिग्री की गति होनी चाहिए? क्या हमें इसे अन्य सभी गतियों की तरह तात्कालिक, या समय के साथ घटित होने वाला मानना ​​चाहिए? सिम्पलिसियो, प्रतिगामी, तुरंत उत्तर देता है: "हर दिन के अनुभव से पता चलता है कि बिना किसी समय की हानि के शॉट्स की लौ से प्रकाश हमारी आंखों में अंकित होता है, ध्वनि के विपरीत, जो काफी समय के बाद कान तक पहुंचता है।" सग्रेडो ने इस पर अच्छे कारण से आपत्ति जताई: "इस प्रसिद्ध अनुभव से, मैं कोई अन्य निष्कर्ष नहीं निकाल सकता कि ध्वनि प्रकाश से अधिक अंतराल पर हमारे कानों तक पहुंचती है।"

यहाँ साल्वती ने हस्तक्षेप किया (गैलीलियो की राय व्यक्त करते हुए): प्रकाश का प्रसार वास्तव में तात्कालिक है। मैं जो अनुभव लेकर आया हूं वह निम्नलिखित है। दो व्यक्तियों में से प्रत्येक में एक लालटेन या कुछ इसी तरह की आग होती है, जिसे साथी के पूर्ण दृश्य में हाथ की गति से खोला और बंद किया जा सकता है; एक-दूसरे के सामने खड़े होकर "कई हाथ की दूरी पर, प्रतिभागी एक साथी के सामने आग को बंद करने और खोलने का अभ्यास करना शुरू कर देते हैं, जैसे ही एक दूसरे के प्रकाश को नोटिस करता है, वे तुरंत अपना खुद का खोलते हैं ... मैं इसे केवल थोड़ी दूरी पर बनाने में कामयाब रहा - एक मील से भी कम, यही वजह है कि मैं यह सुनिश्चित नहीं कर सका कि विपरीत प्रकाश की उपस्थिति वास्तव में अचानक होती है या नहीं। लेकिन अगर यह अचानक नहीं होता है, तो किसी भी मामले में, अत्यधिक गति से।

गैलीलियो के पास उस समय उपलब्ध साधनों ने निश्चित रूप से इस समस्या को इतनी सरलता से हल करने की अनुमति नहीं दी थी, और वह इस बात से पूरी तरह वाकिफ थे। विवाद जारी रहा। एक रासायनिक तत्व की पहली सही परिभाषा देने वाले प्रसिद्ध आयरिश वैज्ञानिक रॉबर्ट बॉयल का मानना ​​​​था कि प्रकाश की गति सीमित थी, और 17 वीं शताब्दी के एक अन्य प्रतिभाशाली रॉबर्ट हुक का मानना ​​​​था कि प्रकाश की गति निर्धारित करने के लिए बहुत अधिक थी प्रयोगात्मक रूप से। दूसरी ओर, खगोलशास्त्री जोहान्स केपलर और गणितज्ञ रेने डेसकार्टेस ने अरस्तू के दृष्टिकोण का अनुसरण किया।

रोमर और बृहस्पति का चंद्रमा

इस दीवार में पहली बार दरार 1676 में बनाई गई थी। यह एक निश्चित तरीके से हुआ, संयोग से। सैद्धांतिक समस्या, जैसा कि विज्ञान के इतिहास में एक से अधिक बार हुआ है, विशुद्ध रूप से व्यावहारिक कार्य के कार्यान्वयन के दौरान हल किया गया था। व्यापार के विस्तार की आवश्यकता और नौवहन के बढ़ते महत्व ने फ्रांसीसी विज्ञान अकादमी को भौगोलिक मानचित्रों को परिष्कृत करने के लिए प्रेरित किया, जिसे विशेष रूप से, भौगोलिक देशांतर को निर्धारित करने के लिए एक अधिक विश्वसनीय विधि की आवश्यकता थी। देशांतर का निर्धारण काफी सरल तरीके से किया जाता है - ग्लोब पर दो अलग-अलग बिंदुओं पर समय के अंतर से, लेकिन तब भी वे यह नहीं जानते थे कि पर्याप्त रूप से सटीक घड़ियां कैसे बनाई जाती हैं। वैज्ञानिकों ने कुछ खगोलीय घटना का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया है जो पेरिस में समय और जहाज पर समय निर्धारित करने के लिए एक ही घंटे में दैनिक देखी जाती है। इस घटना से, एक नाविक या भूगोलवेत्ता अपनी घड़ी सेट कर सकता था और पेरिस के समय का पता लगा सकता था। ऐसी ही एक घटना है, जो जमीन या समुद्र के किसी भी स्थान से दिखाई देती है, वह है 1609 में गैलीलियो द्वारा खोजे गए बृहस्पति के चार बड़े चंद्रमाओं में से एक का ग्रहण।

इस मुद्दे पर काम करने वाले वैज्ञानिकों में युवा डेनिश खगोलशास्त्री ओले रोमर थे, जिन्हें चार साल पहले फ्रांसीसी खगोलशास्त्री जीन पिकार्ड ने नई पेरिस वेधशाला में काम करने के लिए आमंत्रित किया था।

उस समय के अन्य खगोलविदों की तरह, रोमर जानता था कि बृहस्पति के निकटतम चंद्रमा के दो ग्रहणों के बीच की अवधि पूरे वर्ष अलग-अलग होती है; एक ही बिंदु से अवलोकन, छह महीने की अवधि से अलग, अधिकतम 1320 सेकंड का अंतर देते हैं। ये 1320 सेकंड खगोलविदों के लिए एक रहस्य थे, और कोई भी उनके लिए संतोषजनक स्पष्टीकरण नहीं ढूंढ सका। ऐसा लग रहा था कि उपग्रह के परिक्रमण की अवधि और बृहस्पति के सापेक्ष कक्षा में पृथ्वी की स्थिति के बीच किसी तरह का संबंध था। और अब रोमर ने इन सभी अवलोकनों और गणनाओं की अच्छी तरह से जाँच करने के बाद, अप्रत्याशित रूप से बस पहेली को हल कर दिया।

रोमर ने माना कि 1320 सेकंड (या 22 मिनट) वह समय है जब प्रकाश को कक्षा में पृथ्वी की निकटतम स्थिति से बृहस्पति तक की दूरी को बृहस्पति से सबसे दूर की स्थिति तक यात्रा करने में लगता है, जहां पृथ्वी आधे साल में है। दूसरे शब्दों में, बृहस्पति के उपग्रह से परावर्तित प्रकाश द्वारा तय की गई अतिरिक्त दूरी पृथ्वी की कक्षा के व्यास के बराबर है (चित्र 1)।

चावल। एक।रोमर की तर्क योजना।
बृहस्पति के निकटतम उपग्रह की कक्षीय अवधि लगभग 42.5 घंटे है। इसलिए, उपग्रह को हर 42.5 घंटे में बृहस्पति (या ग्रहण बैंड को छोड़ देना) द्वारा अस्पष्ट होना पड़ा। लेकिन आधे साल के भीतर, जब पृथ्वी बृहस्पति से दूर चली जाती है, तो हर बार अनुमानित तिथियों की तुलना में अधिक देरी के साथ ग्रहण देखे गए। रोमर इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि प्रकाश तुरंत नहीं फैलता है, लेकिन इसकी एक सीमित गति होती है; इसलिए इसे पृथ्वी तक पहुंचने में अधिक समय लगता है क्योंकि यह सूर्य के चारों ओर अपनी कक्षा में बृहस्पति से दूर जाता है।

रोमर के समय में पृथ्वी की कक्षा का व्यास लगभग 182,000,000 मील (292,000,000 किमी) माना जाता था। इस दूरी को 1320 सेकंड से विभाजित करते हुए रोमर ने पाया कि प्रकाश की गति 138,000 मील (222,000 किमी) प्रति सेकंड है।

पहली नज़र में ऐसा लग सकता है कि ऐसी त्रुटि (लगभग 80,000 किमी प्रति सेकंड) के साथ संख्यात्मक परिणाम प्राप्त करना कोई बड़ी योग्यता नहीं है। लेकिन सोचिए कि रोमर ने क्या हासिल किया। मानव जाति के इतिहास में पहली बार यह साबित हुआ कि जिस आंदोलन को असीम रूप से तेज माना जाता था, वह ज्ञान और माप के लिए सुलभ है।

इसके अलावा, पहले ही प्रयास से, रोमर ने सही क्रम का मूल्य प्राप्त किया। अगर, हालांकि, हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि वैज्ञानिक अभी भी पृथ्वी की कक्षा के व्यास और बृहस्पति के उपग्रहों के ग्रहण के समय को परिष्कृत करने में लगे हुए हैं, तो रोमर की गलती आश्चर्यजनक नहीं होगी। अब हम जानते हैं कि उपग्रह ग्रहण की अधिकतम देरी 22 मिनट नहीं है, जैसा कि रोमर ने सोचा था, लेकिन लगभग 16 मिनट 36 सेकंड, और पृथ्वी की कक्षा का व्यास लगभग 292,000,000 किमी नहीं, बल्कि 300,000,000 किमी है। जब रोमर की गणना में ये सुधार किए जाते हैं, तो प्रकाश की गति 300,000 किमी प्रति सेकंड होती है, जो हमारे समय के वैज्ञानिकों द्वारा प्राप्त सबसे सटीक आंकड़े के करीब है।

एक अच्छी परिकल्पना के लिए मुख्य आवश्यकता यह है कि इसका उपयोग सही भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। प्रकाश की गति की गणना के आधार पर, रोमर कई महीनों पहले कुछ ग्रहणों की सटीक भविष्यवाणी करने में सक्षम था। उदाहरण के लिए, सितंबर 1676 में, उन्होंने भविष्यवाणी की कि बृहस्पति का चंद्रमा नवंबर में लगभग दस मिनट देर से दिखाई देगा। छोटे उपग्रह ने रोमर को निराश नहीं किया और एक सेकंड की सटीकता के साथ अनुमानित समय पर दिखाई दिया। लेकिन रोमर के सिद्धांत की इस पुष्टि ने भी पेरिस के दार्शनिकों को आश्वस्त नहीं किया। हालांकि, आइजैक न्यूटन और महान डच खगोलशास्त्री और भौतिक विज्ञानी क्रिश्चियन ह्यूजेंस डेन के समर्थन में सामने आए। और कुछ समय बाद, जनवरी 1729 में, अंग्रेजी खगोलशास्त्री जेम्स ब्रैडली रोमर की तरह थोड़े अलग तरीके से उसी निष्कर्ष पर पहुंचे। संदेह की कोई गुंजाइश नहीं थी। रोमर ने हमेशा के लिए वैज्ञानिकों के बीच इस विश्वास को समाप्त कर दिया कि प्रकाश दूरी की परवाह किए बिना तुरंत यात्रा करता है।

रोमर ने साबित किया कि हालांकि प्रकाश की गति बहुत अधिक है, फिर भी यह सीमित है और इसे मापा जा सकता है। हालाँकि, रोमर की उपलब्धि का श्रेय देते हुए, कुछ विद्वान अभी भी पूरी तरह से संतुष्ट नहीं थे। उनकी विधि के अनुसार प्रकाश की गति का मापन खगोलीय प्रेक्षणों पर आधारित था और इसमें काफी समय लगता था। वे हमारे ग्रह की सीमाओं से परे गए बिना, विशुद्ध रूप से स्थलीय साधनों द्वारा प्रयोगशाला में माप करना चाहते थे, ताकि प्रयोग की सभी स्थितियाँ नियंत्रण में रहे। फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी मारिन मार्सेन, एक समकालीन और डेसकार्टेस के मित्र, पैंतीस साल पहले ध्वनि की गति को मापने में सक्षम थे। ऐसा ही प्रकाश के साथ क्यों नहीं किया जा सकता?

सांसारिक साधनों द्वारा पहला माप

हालाँकि, इस समस्या के समाधान के लिए लगभग दो शताब्दियाँ प्रतीक्षा करनी पड़ीं। 1849 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी आर्मंड हिप्पोलाइट लुई फ़िज़ौ एक सरल विधि के साथ आए। अंजीर पर। 2 इसकी स्थापना का एक सरलीकृत आरेख दिखाता है। फ़िज़ौ ने एक स्रोत से प्रकाश की किरण को दर्पण में निर्देशित किया पर, तब यह किरण दर्पण पर परिलक्षित होती थी लेकिन. एक दर्पण सुरनेस में, फ़िज़ौ के पिता के घर में, और दूसरा पेरिस में मोंटमार्ट्रे में स्थापित किया गया था; दर्पणों के बीच की दूरी लगभग 8.66 किमी थी। दर्पणों के बीच लेकिनऔर परएक गियर व्हील रखा गया था, जिसे एक निश्चित गति (स्ट्रोब सिद्धांत) पर घुमाया जा सकता था। चरखे के दांतों ने प्रकाश की किरण को बाधित कर दिया, जिससे वह दालों में टूट गई। इस प्रकार, लघु चमक की एक श्रृंखला भेजी गई।

चावल। 2.फ़िज़ौ स्थापना।
रोमर द्वारा बृहस्पति के चंद्र ग्रहणों के अवलोकन से प्रकाश की गति की गणना करने के 174 साल बाद, फ़िज़ौ ने स्थलीय परिस्थितियों में प्रकाश की गति को मापने के लिए एक उपकरण का निर्माण किया। गियर सीप्रकाश की किरण को चमक में तोड़ दिया। Fizeau ने से दूरी तय करने में प्रकाश को लगने वाले समय को मापा सीआईने के लिए एऔर पीछे, 17.32 किमी के बराबर। इस पद्धति की कमजोरी यह थी कि प्रकाश की सबसे बड़ी चमक का क्षण प्रेक्षक द्वारा आंख से निर्धारित किया जाता था। इस तरह के व्यक्तिपरक अवलोकन पर्याप्त सटीक नहीं हैं।

जब गियर व्हील स्थिर था और अपनी मूल स्थिति में था, तो प्रेक्षक दो दांतों के बीच की खाई के माध्यम से स्रोत से प्रकाश को देख सकता था। फिर पहिया लगातार बढ़ती गति के साथ गति में सेट किया गया था, और एक क्षण आया जब प्रकाश नाड़ी, दांतों के बीच की खाई से गुजरते हुए, दर्पण से परावर्तित होकर लौट आई। ए, और एक शूल द्वारा विलंबित किया गया था। इस मामले में, पर्यवेक्षक को कुछ भी नहीं दिखाई दिया। जैसे-जैसे गियर व्हील और तेज होता गया, प्रकाश फिर से प्रकट हुआ, तेज होता गया, और अंत में अपनी अधिकतम तीव्रता तक पहुंच गया। फ़िज़ौ द्वारा इस्तेमाल किए गए गियर में 720 दांत थे, और प्रकाश की अधिकतम तीव्रता 25 चक्कर प्रति सेकंड पर पहुंच गई थी। इन आँकड़ों के आधार पर Fizeau ने प्रकाश की गति की गणना निम्न प्रकार से की। प्रकाश दर्पणों के बीच की दूरी और वापस उस समय में यात्रा करता है जब पहिया दांतों के बीच एक अंतराल से दूसरे में बदल जाता है, अर्थात। 1/25 के लिए? 1/720 जो एक सेकंड का 1/18000 है। तय की गई दूरी दर्पणों के बीच की दूरी के दुगुने के बराबर है, अर्थात। 17.32 किमी. इसलिए प्रकाश की गति 17.32 x 18,000 या लगभग 312,000 किमी प्रति सेकंड है।

फौकॉल्ट सुधार

जब फ़िज़ौ ने अपने माप के परिणाम की घोषणा की, तो वैज्ञानिकों ने इस विशाल आकृति की वैधता पर सवाल उठाया, जिसके अनुसार प्रकाश सूर्य से पृथ्वी तक 8 मिनट में यात्रा करता है और एक सेकंड के आठवें हिस्से में पृथ्वी का चक्कर लगा सकता है। यह अविश्वसनीय लग रहा था कि एक आदमी इस तरह के आदिम उपकरणों से इतनी जबरदस्त गति को माप सकता है। Fizeau दर्पणों के बीच प्रकाश 1/36,000 सेकंड में आठ किलोमीटर से अधिक की यात्रा करता है? असंभव, कई ने कहा। हालाँकि, फ़िज़ौ का आंकड़ा रोमर के बहुत करीब था। यह शायद ही महज एक इत्तेफाक हो।

तेरह साल बाद, जब संशयवादी अभी भी संदेह कर रहे थे और विडंबनापूर्ण टिप्पणी कर रहे थे, पेरिस के एक प्रकाशक के बेटे, जीन बर्नार्ड लियोन फौकॉल्ट, जो एक समय में डॉक्टर बनने की तैयारी कर रहे थे, ने प्रकाश की गति को थोड़ा अलग तरीके से निर्धारित किया। उन्होंने कई वर्षों तक Fizeau के साथ काम किया और इस बारे में बहुत सोचा कि अपने अनुभव को कैसे बेहतर बनाया जाए। एक गियर व्हील के बजाय, फौकॉल्ट ने एक घूर्णन दर्पण का इस्तेमाल किया।

चावल। 3.फौकॉल्ट सेटिंग।
कुछ सुधारों के बाद, माइकलसन ने प्रकाश की गति निर्धारित करने के लिए इस उपकरण का उपयोग किया। इस उपकरण में, गियर व्हील (चित्र 2 देखें) को एक घूर्णन फ्लैट दर्पण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है सी. अगर दर्पण सीगतिहीन या बहुत धीमी गति से मुड़ता है, प्रकाश एक पारभासी दर्पण पर परावर्तित होता है बीठोस रेखा द्वारा इंगित दिशा में। जब दर्पण तेजी से घूमता है, तो परावर्तित किरण बिंदीदार रेखा द्वारा इंगित स्थिति में शिफ्ट हो जाती है। नेत्रिका के माध्यम से देखने पर, प्रेक्षक बीम के विस्थापन को माप सकता है। इस माप ने उसे कोण के मान का दोगुना दिया?, अर्थात। उस समय के दौरान दर्पण के घूमने का कोण, जब से प्रकाश की किरण आती है सीअवतल दर्पण के लिए एऔर वापस सी. दर्पण के घूमने की गति ज्ञात करना सी, से दूरी एइससे पहले सीऔर दर्पण कोण सीइस समय के दौरान, प्रकाश की गति की गणना करना संभव था।

फौकॉल्ट की एक प्रतिभाशाली शोधकर्ता के रूप में ख्याति थी। 1855 में, उन्हें पेंडुलम के साथ अपने अनुभव के लिए इंग्लैंड की रॉयल सोसाइटी के कोपले मेडल से सम्मानित किया गया, जो पृथ्वी के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने का प्रमाण था। उन्होंने व्यावहारिक उपयोग के लिए उपयुक्त पहला जाइरोस्कोप भी बनाया। फ़िज़ौ के प्रयोग में एक घूर्णन दर्पण के साथ एक गियर व्हील के प्रतिस्थापन (इस तरह के विचार को डोमिनिको अरागो द्वारा 1842 की शुरुआत में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन इसे लागू नहीं किया गया था) ने प्रकाश किरण द्वारा यात्रा किए गए पथ को 8 किलोमीटर से अधिक तक छोटा करना संभव बना दिया। 20 मीटर घूर्णन दर्पण (चित्र 3) ने रिटर्न बीम को एक छोटे कोण पर विक्षेपित किया, जिससे प्रकाश की गति की गणना करने के लिए आवश्यक माप करना संभव हो गया। फौकॉल्ट का परिणाम 298,000 किमी/सेकंड था, अर्थात। Fizeau द्वारा प्राप्त मूल्य से लगभग 17,000 किमी कम। (एक अन्य प्रयोग में, फौकॉल्ट ने पानी में प्रकाश की गति निर्धारित करने के लिए एक परावर्तक और घूमने वाले दर्पण के बीच पानी की एक ट्यूब रखी। यह पता चला कि हवा में प्रकाश की गति अधिक थी।)

दस साल बाद, इकोले पॉलीटेक्निक डी पेरिस में प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर मैरी अल्फ्रेड कॉर्नू फिर से कॉगव्हील में लौट आए, लेकिन इसके पहले से ही 200 दांत थे। कॉर्नू का परिणाम पिछले वाले के करीब था। उन्हें 300,000 किमी प्रति सेकंड का आंकड़ा मिला। ऐसा ही 1872 में हुआ था, जब युवा माइकलसन, अन्नापोलिस में नौसेना अकादमी में अंतिम वर्ष के छात्र, से प्रकाश की गति को मापने के लिए फौकॉल्ट के उपकरण के बारे में प्रकाशिकी परीक्षा में पूछा गया था। तब किसी के साथ ऐसा कभी नहीं हुआ था कि भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों में, जिसे भविष्य की पीढ़ी के छात्र पढ़ेंगे, माइकलसन को फिजौ या फौकॉल्ट की तुलना में बहुत अधिक स्थान दिया जाएगा।

1879 के वसंत में, द न्यू यॉर्क टाइम्स ने रिपोर्ट किया: “अमेरिका के वैज्ञानिक क्षितिज पर एक चमकीला नया तारा प्रकट हुआ है। नौसेना सेवा के दूसरे लेफ्टिनेंट, अन्नापोलिस में नौसेना अकादमी के स्नातक, अल्बर्ट ए। माइकलसन, जो अभी सत्ताईस वर्ष के नहीं हैं, ने प्रकाशिकी के क्षेत्र में एक उत्कृष्ट सफलता हासिल की है: उन्होंने प्रकाश की गति को मापा। डेली ट्रिब्यून ने "साइंस टू द पीपल" नामक एक संपादकीय में लिखा: "वर्जीनिया सिटी का स्थानीय समाचार पत्र, दूर नेवादा में एक खनन शहर, गर्व से रिपोर्ट करता है: "हमारे शहर में लेफ्टिनेंट ने पूरे देश का ध्यान आकर्षित किया। उल्लेखनीय वैज्ञानिक उपलब्धि: उन्होंने प्रकाश की गति को मापा।

तारीख	लेखक	तरीका	किमी/सेकंड	त्रुटि
1676	ओलॉस रोमेरो	बृहस्पति के चंद्रमा	214 000
1726	जेम्स ब्राडली	तारों का विचलन	301 000
1849	आर्मंड फ़िज़ौ	गियर	315 000
1862	लियोन फौकॉल्ट	घूर्णन दर्पण	298 000	±500
1879	अल्बर्ट माइकलसन	घूर्णन दर्पण	299 910	±50
1907	रोजा, डोरसे	ईएम स्थिरांक	299 788	± 30
1926	अल्बर्ट माइकलसन	घूर्णन दर्पण	299 796	±4
1947	एसेन, गॉर्डन-स्मिथ	गुहा गुंजयमान यंत्र	299 792	± 3
1958	के.डी.फ्रूम	रेडियो इंटरफेरोमीटर	299 792.5	± 0.1
1973	इवानसन एट अल	लेजर इंटरफेरोमीटर	299 792.4574	± 0.001
1983	सीजीपीएम	स्वीकृत मूल्य	299 792.458	0

फिलिप गिब्सो , 1997

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निर्वात में प्रकाश की गति- निर्वात में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार वेग का निरपेक्ष मान। भौतिकी में, इसे लैटिन अक्षर . द्वारा निरूपित किया जाता है सी.
निर्वात में प्रकाश की गति एक मौलिक स्थिरांक है, संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम की पसंद से स्वतंत्र.
परिभाषा के अनुसार, यह बिल्कुल है 299 792 458 मी/से (लगभग 300 हजार किमी/सेकेंड).
सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के अनुसार, is ऊर्जा और सूचना प्रसारित करने वाली किसी भी भौतिक बातचीत के प्रसार के लिए अधिकतम गति.

प्रकाश की गति कैसे निर्धारित की जाती है?

प्रकाश की गति सबसे पहले में निर्धारित की गई थी 1676 ओ. के. रोमेरीबृहस्पति के उपग्रहों के ग्रहणों के बीच समय अंतराल को बदलकर।

1728 में इसे जे. ब्रैडली ने स्थापित किया था, तारकीय प्रकाश के विपथन की उनकी टिप्पणियों के आधार पर।

1849 में ए. आई. एल. फ़िज़ौवह प्रकाश की गति को मापने वाले पहले व्यक्ति थे, जब तक कि प्रकाश को एक सटीक ज्ञात दूरी (आधार) की यात्रा करने में समय लगता है; चूँकि वायु का अपवर्तनांक 1 से बहुत कम भिन्न होता है, भू-आधारित माप s के बहुत निकट मान देते हैं।
Fizeau के प्रयोग में, एक स्रोत S से प्रकाश की किरण, जो एक अर्धपारदर्शी दर्पण N द्वारा परावर्तित होती है, समय-समय पर एक घूर्णन दांतेदार डिस्क W द्वारा बाधित होती है, आधार MN (लगभग 8 किमी) से होकर गुजरती है और, दर्पण M से परावर्तित होकर वापस आ जाती है। डिस्क जब प्रकाश दांत से टकराया, तो प्रकाश प्रेक्षक तक नहीं पहुंचा, और दांतों के बीच की खाई में पड़ने वाली रोशनी को ऐपिस ई के माध्यम से देखा जा सकता था। आधार के माध्यम से प्रकाश के पारित होने का समय ज्ञात डिस्क से निर्धारित किया गया था। रोटेशन की गति। Fizeau ने c = 313,300 km/s का मान प्राप्त किया।

1862 में जे. बी. एल. फौकॉल्टडी. अरागो के विचार को 1838 में एक दांतेदार डिस्क के बजाय तेजी से घूमने वाले (512 आरपीएम) दर्पण का उपयोग करके व्यक्त किया गया था। दर्पण से परावर्तन करते हुए, प्रकाश की किरण को आधार की ओर निर्देशित किया गया था और लौटने पर, उसी दर्पण पर फिर से गिर गया, जिसे एक निश्चित छोटे कोण से मुड़ने का समय था। केवल 20 मीटर के आधार के साथ, फौकॉल्ट ने पाया कि गति प्रकाश की 29800080 ± 500 किमी/सेकेंड है।फ़िज़ौ और फौकॉल्ट के प्रयोगों की योजनाओं और बुनियादी विचारों का उपयोग बाद के कार्यों में बार-बार निर्धारित करने के लिए किया गया था।

प्राचीन काल में कई वैज्ञानिक प्रकाश की गति को अनंत मानते थे। इतालवी भौतिक विज्ञानी गैलीलियो गैलीली इसे मापने की कोशिश करने वाले पहले लोगों में से एक थे।

पहला प्रयास

17वीं शताब्दी की शुरुआत में, गैलीलियो ने एक प्रयोग किया जिसमें दो लोग ढके हुए लालटेन के साथ एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर खड़े थे। एक आदमी ने रोशनी दी और दूसरे ने उसे देखते ही अपनी लालटेन खोल दी। गैलीलियो ने फ्लैश के बीच के समय को रिकॉर्ड करने की कोशिश की, लेकिन बहुत कम दूरी के कारण यह विचार असफल रहा। इस तरह से प्रकाश की गति को मापा नहीं जा सकता था।

1676 में, डेनिश खगोलशास्त्री ओले रोमर यह साबित करने वाले पहले व्यक्ति बने कि प्रकाश एक सीमित गति से यात्रा करता है। उन्होंने बृहस्पति के चंद्रमाओं के ग्रहणों का अध्ययन किया और देखा कि वे गणनाओं द्वारा अपेक्षा से पहले या बाद में होते हैं (पहले जब पृथ्वी बृहस्पति के करीब होती है, और बाद में जब पृथ्वी और दूर होती है)। रुमर ने तार्किक रूप से माना कि देरी दूरी को दूर करने के लिए आवश्यक समय के कारण है।

वर्तमान चरण में

निम्नलिखित शताब्दियों में, कई वैज्ञानिकों ने गणना के अधिक सटीक तरीकों का आविष्कार करते हुए, बेहतर उपकरणों का उपयोग करके प्रकाश की गति निर्धारित करने के लिए काम किया। 1849 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी हिप्पोलीटे फ़िज़ौ ने पहला गैर-खगोलीय माप बनाया। उपयोग की जाने वाली विधि में, एक घूमने वाले गियर व्हील का उपयोग किया जाता था, जिसके माध्यम से प्रकाश का संचार होता था, और काफी दूरी पर स्थित दर्पणों की एक प्रणाली होती थी।

अधिक सटीक गति गणना 1920 के दशक में की गई थी। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट माइकलसन के प्रयोग दक्षिणी कैलिफोर्निया के पहाड़ों में एक अष्टकोणीय घूर्णन दर्पण उपकरण का उपयोग करके हुए। 1983 में, वजन और माप पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग ने आधिकारिक तौर पर एक निर्वात में प्रकाश की गति के मूल्य को मान्यता दी, जिसका उपयोग आज दुनिया के सभी वैज्ञानिकों द्वारा गणना में किया जाता है। यह 299,792,458 मीटर/सेकंड (186.282 मील/सेकंड) है। इस प्रकार, एक सेकंड में, प्रकाश पृथ्वी के भूमध्य रेखा के बराबर 7.5 गुना दूरी तय करता है।