სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის "ზუსტად 299.792.458 მეტრი წამში". ჩვენ შეგვიძლია ზუსტად დავასახელოთ ეს მაჩვენებელი დღეს, რადგან სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის უნივერსალური მუდმივი, რომელიც გაზომილია ლაზერით.

რაც შეეხება ექსპერიმენტში ამ ხელსაწყოს გამოყენებას, ძნელია შედეგებთან კამათი. რაც შეეხება იმას, თუ რატომ იზომება სინათლის სიჩქარე ასეთ მთლიან რიცხვში, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს გასაკვირი არ არის: მეტრის სიგრძე განისაზღვრება შემდეგი მუდმივის გამოყენებით: ”სინათლის მიერ ვაკუუმში გავლილი ბილიკის სიგრძე დროში. ინტერვალი 1/299.792.458 წამი."

რამდენიმე ასეული წლის წინ გადაწყდა, ან სულ მცირე, ვარაუდობდნენ, რომ სინათლის სიჩქარეს არ ჰქონდა შეზღუდვა, სინამდვილეში კი ის უბრალოდ ძალიან სწრაფი იყო. თუ პასუხი დამოკიდებული იქნებოდა იმაზე, გახდა თუ არა ის ჯასტინ ბიბერის შეყვარებული, თანამედროვე თინეიჯერი გოგონა ამ კითხვას ასე უპასუხებდა: „სინათლის სიჩქარე ოდნავ ნელია, ვიდრე სამყაროს ყველაზე სწრაფი რამ“.

პირველი, ვინც სინათლის სიჩქარის უსასრულობის საკითხს მიმართა, იყო ფილოსოფოსი ემპედოკლე ძვ.წ. მეხუთე საუკუნეში. ერთი საუკუნის შემდეგ არისტოტელე არ ეთანხმებოდა ემპედოკლეს განცხადებას და დავა გაგრძელდებოდა 2000 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.

ჰოლანდიელი მეცნიერი ისაკ ბექმანი იყო პირველი ცნობილი ადამიანი, რომელმაც 1629 წელს ჩაატარა რეალური ექსპერიმენტი იმის შესამოწმებლად, აქვს თუ არა სინათლეს რაიმე სიჩქარე. ლაზერის გამოგონებისგან შორს მცხოვრებ საუკუნეში, ბექმენმა გააცნობიერა, რომ ექსპერიმენტის საფუძველი უნდა ყოფილიყო ნებისმიერი წარმოშობის აფეთქება, ამიტომ თავის ექსპერიმენტებში მან გამოიყენა აფეთქებული დენთი.

ბექმენმა სარკეები აფეთქების ადგილიდან სხვადასხვა მანძილზე მოათავსა და მოგვიანებით დამკვირვებლებს ჰკითხა, დაინახეს თუ არა განსხვავება თითოეულ სარკეში არეკლილი სინათლის ციმციმის აღქმაში. როგორც თქვენ ალბათ მიხვდით, ექსპერიმენტი იყო "გაურკვეველი". მსგავსი, უფრო ცნობილი ექსპერიმენტი, მაგრამ აფეთქების გამოყენების გარეშე, შესაძლოა ჩაატარა ან გამოიგონა გალილეო გალილეიმ მხოლოდ ათი წლის შემდეგ, 1638 წელს. გალილეო, ისევე როგორც ბექმენი, ეჭვობდა, რომ სინათლის სიჩქარე არ იყო უსასრულო და ზოგიერთ ნაშრომში იგი მიუთითებდა ექსპერიმენტის გაგრძელებაზე, მაგრამ ფარნების მონაწილეობით. თავის ექსპერიმენტში (თუ მან ოდესმე გააკეთა ერთი!) მან მოათავსა ორი ფარანი ერთი მილის მანძილზე და ცდილობდა დაენახა, იყო თუ არა დაგვიანება. ექსპერიმენტის შედეგიც არადამაჯერებელი იყო. ერთადერთი, რაც გალილეოს შეეძლო ეთქვა, იყო ის, რომ თუ სინათლე არ იყო უსასრულო, მაშინ ის ძალიან სწრაფი იყო და ასეთი მცირე მასშტაბის ექსპერიმენტები განწირული იყო წარუმატებლობისთვის.

ასე გაგრძელდა მანამ, სანამ დანიელმა ასტრონომმა ოლაფ რუმერმა დაიწყო სერიოზული ექსპერიმენტები სინათლის სიჩქარით. გორაზე გალილეოს ფარნის ექსპერიმენტები რომერის პროექტთან შედარებით სკოლის მოსწავლის სამეცნიერო პროექტს ჰგავდა. მან დაადგინა, რომ ექსპერიმენტი უნდა ჩატარდეს გარე სივრცეში. ამრიგად, მან ყურადღება გაამახვილა პლანეტებზე დაკვირვებაზე და წარმოადგინა თავისი ინოვაციური შეხედულებები 1676 წლის 22 აგვისტოს.

კერძოდ, იუპიტერის ერთ-ერთი თანამგზავრის შესწავლისას, რომერმა შენიშნა, რომ დაბნელებებს შორის დრო იცვლება მთელი წლის განმავლობაში (დამოკიდებულია იმაზე, იუპიტერი მოძრაობს დედამიწისკენ თუ შორს). ამით დაინტერესებულმა რომერმა ფრთხილად ჩანაწერი გააკეთა იმ დროს, როდესაც იოს თანამგზავრი, რომელსაც ის აკვირდებოდა, ხედვის ველში გამოჩნდა და შეადარა, თუ რამდენად შეესაბამება ეს დრო იმ მომენტს, როდესაც მას ჩვეულებრივ ელოდნენ. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, რომერმა შენიშნა, რომ ისევე როგორც დედამიწა, რომელიც მზის გარშემო ბრუნავს, შორდება იუპიტერს, დრო, როდესაც იო გამოჩნდება, უფრო ჩამორჩება იმ დროს, რაც ადრე აღინიშნა ჩანაწერებში. რომერმა (სწორად) თქვა, რომ ეს იმიტომ ხდება, რომ სინათლეს უფრო მეტი დრო სჭირდება დედამიწიდან იუპიტერამდე გადაადგილებას, თუ მანძილი თავად იზრდება.

სამწუხაროდ, მისი გამოთვლები დაიღუპა ხანძრის დროს კოპენჰაგენში 1728 წელს, მაგრამ ჩვენ გვაქვს დიდი რაოდენობით ინფორმაცია მისი აღმოჩენის შესახებ მისი თანამედროვეების ისტორიებიდან, ისევე როგორც სხვა მეცნიერების მოხსენებებიდან, რომლებიც იყენებდნენ რომერის გამოთვლებს თავიანთ ნაშრომში. . მათი არსი ის არის, რომ დედამიწის დიამეტრთან და იუპიტერის ორბიტასთან დაკავშირებული მრავალი გამოთვლების დახმარებით, რომერმა შეძლო დასკვნა, რომ სინათლეს დაახლოებით 22 წუთი დასჭირდებოდა დედამიწის ორბიტის დიამეტრის ტოლი მანძილის გასავლელად. მზის გარშემო. მოგვიანებით კრისტიან ჰაიგენსმა ეს გამოთვლები უფრო გასაგებ რიცხვებად გადააქცია, რაც აჩვენა, რომ რომერმა შეაფასა, რომ სინათლე წამში დაახლოებით 220 000 კილომეტრით მოძრაობს. ეს მაჩვენებელი ჯერ კიდევ ბევრად განსხვავდება თანამედროვე მონაცემებისგან, მაგრამ ჩვენ მათ მალე დავუბრუნდებით.

როდესაც რომერის უნივერსიტეტის კოლეგებმა შეშფოთება გამოთქვეს მის თეორიასთან დაკავშირებით, მან მშვიდად უთხრა მათ, რომ 1676 წლის 9 ნოემბრის დაბნელება 10 წუთით დაგვიანებული იქნებოდა. როდესაც ეს მოხდა, ეჭვმიტანილები გაოცდნენ, რადგან ციურმა სხეულმა დაადასტურა მისი თეორია.

რომერის კოლეგები გაოგნებულები იყვნენ მისი გამოთვლებით, რადგან დღესაც კი მისი შეფასება სინათლის სიჩქარის შესახებ გასაოცრად ზუსტია, იმის გათვალისწინებით, რომ ეს გაკეთდა ლაზერებისა და ინტერნეტის გამოგონებამდე 300 წლით ადრე. და მართალია 80000 კილომეტრი ძალიან ნელია, მაგრამ მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების იმდროინდელი მდგომარეობის გათვალისწინებით, შედეგი მართლაც შთამბეჭდავია. გარდა ამისა, რომერი მხოლოდ საკუთარ ვარაუდებს ეყრდნობოდა.

რაც კიდევ უფრო გასაკვირია, ძალიან დაბალი სიჩქარის მიზეზი არ იყო რომერის გამოთვლებში, არამედ ის, რომ არ არსებობდა ზუსტი მონაცემები დედამიწისა და იუპიტერის ორბიტების შესახებ იმ დროს, როდესაც მან გამოთვლები გააკეთა. ეს ნიშნავს, რომ მეცნიერი ცდებოდა მხოლოდ იმიტომ, რომ სხვა მეცნიერები არ იყვნენ ისეთი ჭკვიანები, როგორც მას. ასე რომ, თუ თქვენ ჩადებთ არსებულ თანამედროვე მონაცემებს თავდაპირველ გამოთვლებში, რომელიც მან გააკეთა, სინათლის სიჩქარის გამოთვლები სწორი იქნება.

და მიუხედავად იმისა, რომ გამოთვლები ტექნიკურად არასწორი იყო და ჯეიმს ბრედლიმ იპოვა სინათლის სიჩქარის უფრო ზუსტი განმარტება 1729 წელს, რომერი ისტორიაში შევიდა, როგორც ადამიანი, რომელმაც პირველად დაამტკიცა, რომ სინათლის სიჩქარის დადგენა შესაძლებელია. მან ეს გააკეთა დედამიწიდან დაახლოებით 780 მილიონი კილომეტრის დაშორებით მდებარე გიგანტური აირისებრი ბურთის მოძრაობაზე დაკვირვებით.

სინათლის სიჩქარე არის მანძილი, რომელსაც სინათლე გადის დროის ერთეულში. ეს მნიშვნელობა დამოკიდებულია გარემოზე, რომელშიც შუქი ვრცელდება.

ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეა 299,792,458 მ/წმ. ეს არის ყველაზე მაღალი სიჩქარე, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია. პრობლემების გადაჭრისას, რომლებიც არ საჭიროებს განსაკუთრებულ სიზუსტეს, ეს მნიშვნელობა აღებულია 300,000,000 მ/წმ-ის ტოლი. ვარაუდობენ, რომ ყველა სახის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება ვრცელდება სინათლის სიჩქარით ვაკუუმში: რადიოტალღები, ინფრაწითელი გამოსხივება, ხილული სინათლე, ულტრაიისფერი გამოსხივება, რენტგენი, გამა გამოსხივება. მიუთითეთ იგი წერილით თან .

როგორ განისაზღვრება სინათლის სიჩქარე?

ძველად მეცნიერებს მიაჩნდათ, რომ სინათლის სიჩქარე უსასრულო იყო. მოგვიანებით ამ საკითხზე მსჯელობა სამეცნიერო საზოგადოებაში დაიწყო. კეპლერი, დეკარტი და ფერმა ეთანხმებოდნენ ძველი მეცნიერების მოსაზრებას. და გალილეოს და ჰუკს სჯეროდათ, რომ, მიუხედავად იმისა, რომ სინათლის სიჩქარე ძალიან მაღალია, მას მაინც აქვს სასრული მნიშვნელობა.

გალილეო გალილეი

ერთ-ერთი პირველი, ვინც სინათლის სიჩქარე გაზომა, იყო იტალიელი მეცნიერი გალილეო გალილეი. ექსპერიმენტის დროს ის და მისი თანაშემწე სხვადასხვა ბორცვებზე იმყოფებოდნენ. გალილეომ ლამპიონი გახსნა თავის ფარანზე. იმ მომენტში, როცა თანაშემწემ ეს შუქი დაინახა, იგივე უნდა გაეკეთებინა თავის ფარანთან. გალილეოდან ასისტენტამდე და უკან სინათლეს გამგზავრების დრო იმდენად მოკლე აღმოჩნდა, რომ გალილეო მიხვდა, რომ სინათლის სიჩქარე ძალიან მაღალია და შეუძლებელია მისი გაზომვა ასეთ მცირე მანძილზე, რადგან სინათლე თითქმის ვრცელდება. მყისიერად. ხოლო მის მიერ დაფიქსირებული დრო მხოლოდ ადამიანის რეაქციის სიჩქარეს აჩვენებს.

სინათლის სიჩქარე პირველად 1676 წელს დაადგინა დანიელმა ასტრონომმა ოლაფ რომერმა ასტრონომიული მანძილების გამოყენებით. ტელესკოპით აკვირდება იუპიტერის მთვარე იოს დაბნელებას, მან აღმოაჩინა, რომ როდესაც დედამიწა შორდება იუპიტერს, ყოველი მომდევნო დაბნელება უფრო გვიან მოდის, ვიდრე იყო გამოთვლილი. მაქსიმალური დაყოვნება, როდესაც დედამიწა მზის მეორე მხარეს გადადის და იუპიტერს შორდება დედამიწის ორბიტის დიამეტრის ტოლ მანძილზე, არის 22 საათი. მიუხედავად იმისა, რომ იმ დროისთვის დედამიწის ზუსტი დიამეტრი არ იყო ცნობილი, მეცნიერმა მისი სავარაუდო მნიშვნელობა 22 საათზე გაყო და დაახლოებით 220 000 კმ/წმ-ის ღირებულება გამოვიდა.

ოლაფ რომერი

რომერის მიერ მიღებულმა შედეგმა მეცნიერთა უნდობლობა გამოიწვია. მაგრამ 1849 წელს ფრანგმა ფიზიკოსმა არმან იპოლიტმა ლუი ფიზომ გაზომა სინათლის სიჩქარე მბრუნავი ჩამკეტის მეთოდით. მის ექსპერიმენტში წყაროს სინათლე მბრუნავი ბორბლის კბილებს შორის გადიოდა და სარკისკენ იყო მიმართული. მისგან ასახული უკან დაბრუნდა. გაიზარდა ბორბლის სიჩქარე. როცა მან გარკვეულ მნიშვნელობას მიაღწია, სარკიდან ასახული სხივი გადაადგილებულმა კბილმა დააყოვნა და დამკვირვებელს იმ მომენტში არაფერი დაუნახავს.

ფიზოს გამოცდილება

ფისომ გამოითვალა სინათლის სიჩქარე შემდეგნაირად. სინათლე მიდის გზაზე ლ საჭიდან სარკემდე ტოლ დროში t1 = 2ლ/წმ . დრო სჭირდება ბორბალს ½ სლოტის შემობრუნებას t 2 \u003d T / 2N , სად თ - ბორბლების ბრუნვის პერიოდი, ნ - კბილების რაოდენობა. ბრუნვის სიხშირე v = 1/ტ . დგება მომენტი, როდესაც დამკვირვებელი ვერ ხედავს სინათლეს t1 = t2 . აქედან ვიღებთ სინათლის სიჩქარის განსაზღვრის ფორმულას:

c = 4LNv

ამ ფორმულის გამოთვლის შემდეგ, ფიზომ დაადგინა, რომ თან = 313,000,000 მ/წმ. ეს შედეგი გაცილებით ზუსტი იყო.

არმანდ იპოლიტი ლუი ფიზო

1838 წელს ფრანგმა ფიზიკოსმა და ასტრონომმა დომინიკ ფრანსუა ჟან არაგომ შემოგვთავაზა სარკეების მბრუნავი მეთოდის გამოყენება სინათლის სიჩქარის გამოსათვლელად. ეს იდეა გამოიყენა ფრანგმა ფიზიკოსმა, მექანიკოსმა და ასტრონომმა ჟან ბერნარ ლეონ ფუკომ, რომელმაც 1862 წელს მიიღო სინათლის სიჩქარის მნიშვნელობა (298,000,000 ± 500,000) მ/წმ.

დომინიკ ფრანსუა ჟან არაგო

1891 წელს ამერიკელი ასტრონომის სიმონ ნიუკომბის შედეგი უფრო ზუსტი აღმოჩნდა, ვიდრე ფუკოს შედეგი. მისი გამოთვლების შედეგად თან = (99 810 000±50 000) მ/წმ.

ამერიკელი ფიზიკოსის ალბერტ აბრაამ მიკელსონის კვლევებმა, რომელმაც გამოიყენა ინსტალაცია მბრუნავი რვაადარული სარკით, შესაძლებელი გახადა სინათლის სიჩქარის უფრო ზუსტად განსაზღვრა. 1926 წელს მეცნიერმა გაზომა დრო, რომლის დროსაც სინათლემ გაიარა მანძილი ორი მთის მწვერვალს შორის, უდრის 35,4 კმ-ს და მიიღო თან = (299 796 000±4 000) მ/წმ.

ყველაზე ზუსტი გაზომვა გაკეთდა 1975 წელს. იმავე წელს, წონისა და ზომების გენერალურმა კონფერენციამ რეკომენდაცია გაუწია სინათლის სიჩქარეს 299,792,458 ± 1,2 მ/წმ.

რა განსაზღვრავს სინათლის სიჩქარეს

სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არ არის დამოკიდებული მითითების ჩარჩოზე ან დამკვირვებლის პოზიციაზე. ის რჩება მუდმივი, უდრის 299,792,458 ± 1,2 მ/წმ. მაგრამ სხვადასხვა გამჭვირვალე მედიაში ეს სიჩქარე უფრო დაბალი იქნება ვიდრე მისი სიჩქარე ვაკუუმში. ნებისმიერ გამჭვირვალე გარემოს აქვს ოპტიკური სიმკვრივე. და რაც უფრო მაღალია, მით უფრო ნელა ვრცელდება მასში სინათლე. ასე რომ, მაგალითად, ჰაერში სინათლის სიჩქარე უფრო მაღალია, ვიდრე მისი სიჩქარე წყალში, ხოლო სუფთა ოპტიკურ მინაში ის ნაკლებია, ვიდრე წყალში.

თუ სინათლე გადადის ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივზე, მისი სიჩქარე მცირდება. და თუ გადასვლა ხდება უფრო მკვრივი საშუალოდან ნაკლებად მკვრივზე, მაშინ სიჩქარე, პირიქით, იზრდება. ეს განმარტავს, თუ რატომ არის გადახრილი სინათლის სხივი ორი მედიის გადასვლის საზღვარზე.

რომერის მიერ სინათლის სიჩქარის საზომი - აღმოჩენილი 1676 წლის 7 დეკემბერს, სინათლის სიჩქარის სასრულობის დასტური, ანუ რომ სინათლე არ მოძრაობს უსასრულო სიჩქარით, როგორც ადრე ეგონათ. ვნახოთ, როგორ ცდილობდნენ გაზომონ სინათლის სიჩქარე ოლაფ რომერამდე და მის შემდეგ.

სინათლის სიჩქარე (c) არ იზომება ვაკუუმში. მას აქვს ზუსტი ფიქსირებული ღირებულება სტანდარტულ ერთეულებში. 1983 წლის საერთაშორისო ხელშეკრულების თანახმად, მეტრი განისაზღვრება, როგორც სინათლის მიერ ვაკუუმში გავლილი ბილიკის სიგრძე წამის 1/299792458 დროში. სინათლის სიჩქარე არის ზუსტად 299792458 მ/წმ. ინჩი განისაზღვრება, როგორც 2.54 სანტიმეტრი. ამიტომ, არამეტრულ ერთეულებში სინათლის სიჩქარესაც აქვს ზუსტი მნიშვნელობა. ასეთი განმარტება აზრი აქვს მხოლოდ იმიტომ, რომ სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში მუდმივია და ეს ფაქტი ექსპერიმენტულად უნდა დადასტურდეს. ასევე ექსპერიმენტულად აუცილებელია სინათლის სიჩქარის დადგენა ისეთ მედიაში, როგორიცაა წყალი და ჰაერი.

მეჩვიდმეტე საუკუნემდე ითვლებოდა, რომ სინათლე მყისიერად მოგზაურობდა. ეს დადასტურდა მთვარის დაბნელებაზე დაკვირვებით. სინათლის სასრული სიჩქარის დროს უნდა იყოს შეფერხება დედამიწის პოზიციას მთვარესთან მიმართებაში და დედამიწის ჩრდილის პოზიციას შორის მთვარის ზედაპირზე, მაგრამ ასეთი შეფერხება არ იქნა ნაპოვნი. ჩვენ ახლა ვიცით, რომ სინათლის სიჩქარე ზედმეტად სწრაფია იმისთვის, რომ შევამჩნიოთ შეფერხება.

სინათლის სიჩქარე უძველესი დროიდან განიხილებოდა და კამათობდა, მაგრამ მხოლოდ სამმა მეცნიერმა (ყველა მათგანი ფრანგი) მოახერხა მისი გაზომვა მიწიერი საშუალებებით. ეს იყო ძალიან ძველი და ძალიან რთული პრობლემა.

თუმცა, წინა საუკუნეების განმავლობაში, ფილოსოფოსებმა და მეცნიერებმა დააგროვეს ინფორმაციის საკმაოდ ვრცელი მარაგი სინათლის თვისებების შესახებ. ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 300 წლით ადრე, იმ დღეებში, როდესაც ევკლიდემ შექმნა თავისი გეომეტრია, ბერძენმა მათემატიკოსებმა უკვე ბევრი რამ იცოდნენ სინათლის შესახებ. ცნობილი იყო, რომ სინათლე ვრცელდება სწორი ხაზით და ბრტყელი სარკიდან ასახვისას სხივის დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხით. ძველმა მეცნიერებმა კარგად იცოდნენ სინათლის გარდატეხის ფენომენი. ის მდგომარეობს იმაში, რომ სინათლე, რომელიც გადადის ერთი გარემოდან, როგორიცაა ჰაერი, სხვადასხვა სიმკვრივის გარემოზე, როგორიცაა წყალი, ირღვევა.

კლავდიუს პტოლემეოსმა, ასტრონომმა და მათემატიკოსმა ალექსანდრიიდან, შეადგინა დაცემის და გარდატეხის გაზომილი კუთხეების ცხრილები, მაგრამ სინათლის გარდატეხის კანონი არ იქნა აღმოჩენილი 1621 წლამდე ჰოლანდიელი მათემატიკოსის ვილებრორდ სნელიუსის მიერ ლეიდენიდან, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ სინუსების თანაფარდობა. დაცემის კუთხის და გარდატეხის კუთხის მუდმივია ნებისმიერი ორი გარემოსთვის, განსხვავებული სიმკვრივისთვის.

ბევრი უძველესი ფილოსოფოსი, მათ შორის დიდი არისტოტელე და რომაელი სახელმწიფო მოღვაწე ლუციუს სენეკა, ფიქრობდნენ ცისარტყელის მიზეზებზე. არისტოტელე თვლიდა, რომ ფერის სქემა ჩნდება წყლის წვეთებით სინათლის არეკვლის შედეგად; იმავე აზრზე იყო სენეკა, რომელიც თვლიდა, რომ ღრუბლები, რომლებიც შედგება ტენიანობის ნაწილაკებისგან, ერთგვარი სარკეა. ასეა თუ ისე, ადამიანი თავისი ისტორიის მანძილზე ავლენდა ინტერესს სინათლის ბუნების მიმართ, რასაც მოწმობს ჩვენამდე მოღწეული მითები, ლეგენდები, ფილოსოფიური კამათი და მეცნიერული დაკვირვებები.

ძველი მეცნიერების უმეტესობის მსგავსად (ემპედოკლეს გამოკლებით), არისტოტელეც თვლიდა, რომ სინათლის სიჩქარე უსასრულო იყო. გასაკვირი იქნებოდა, სხვანაირად რომ იფიქროს. ბოლოს და ბოლოს, ასეთი უზარმაზარი სიჩქარის გაზომვა არ შეიძლებოდა მაშინდელი არსებული მეთოდებით თუ ინსტრუმენტებით. მაგრამ მოგვიანებითაც კი, მეცნიერები განაგრძობდნენ ამაზე ფიქრს და კამათს. დაახლოებით 900 წლის წინ, არაბმა მეცნიერმა ავიცენამ თქვა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სინათლის სიჩქარე ძალიან მაღალია, ის სასრული მნიშვნელობა უნდა იყოს. ეს იყო მისი ერთ-ერთი თანამედროვე, არაბი ფიზიკოსი ალჰაზენის აზრიც, რომელმაც პირველად ახსნა ბინდის ბუნება. არც ერთს და არც მეორეს, რა თქმა უნდა, არ ჰქონდათ საშუალება ექსპერიმენტულად დაედასტურებინათ თავიანთი აზრი.

გალილეოს გამოცდილება

ასეთი დავები შეიძლება გაგრძელდეს განუსაზღვრელი ვადით. საკითხის გადასაჭრელად, მკაფიო, უდავო გამოცდილება იყო საჭირო. პირველი, ვინც ამ გზას დაადგა, იყო იტალიელი გალილეო გალილეი, რომელიც თვალშისაცემი იყო თავისი გენიოსის მრავალმხრივობით. მან შესთავაზა, რომ ორი ადამიანი, რომელიც დგას ბორცვების მწვერვალებზე, ერთმანეთისგან რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე, სიგნალებს მისცემდა დემპერებით აღჭურვილი ფარნების დახმარებით. ეს იდეა, რომელიც მოგვიანებით განხორციელდა ფლორენციული აკადემიის მეცნიერების მიერ, მან გამოხატა თავის ნაშრომში "საუბრები და მათემატიკური მტკიცებულებები მეცნიერების ორ ახალ დარგთან დაკავშირებით, რომლებიც დაკავშირებულია მექანიკასთან და ადგილობრივ მოძრაობასთან" (გამოქვეყნდა ლეიდენში 1638 წელს).

გალილეოს სამი თანამოსაუბრე ესაუბრება. პირველი, საგრედო, ეკითხება: „მაგრამ როგორი და რა სიჩქარის უნდა იყოს ეს მოძრაობა? უნდა მივიჩნიოთ ის როგორც მყისიერი, თუ როგორც დროში მომხდარი, როგორც ყველა სხვა მოძრაობა? რეტროგრადული სიმპლიციო მაშინვე პასუხობს: „ყოველდღიური გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ კადრების ალიდან შუქი დროის დაკარგვის გარეშე იბეჭდება ჩვენს თვალში, განსხვავებით ბგერასგან, რომელიც ყურამდე აღწევს დიდი ხნის შემდეგ. საგრედო ამას საფუძვლიანი მიზეზით აპროტესტებდა: „ამ ცნობილი გამოცდილებიდან მე არ შემიძლია სხვა დასკვნის გაკეთება, გარდა იმისა, რომ ბგერა ჩვენს ყურამდე აღწევს სინათლეზე დიდი ინტერვალებით“.

აქ სალვიატი (გალილეოს აზრს გამოთქვამს) ერევა: სინათლის გავრცელება მართლაც მყისიერია. გამოცდილება მე მივიღე შემდეგი. თითო ორ ადამიანს უჭირავს ცეცხლი ჩასმული ფარანში ან მსგავსი რამ, რომლის გახსნა და დახურვა შესაძლებელია ხელის მოძრაობით, თანამგზავრის თვალწინ; ერთმანეთის საპირისპიროდ დგანან „რამდენიმე წყრთა მანძილზე, მონაწილეები იწყებენ თანამგზავრის წინ ცეცხლის დახურვისა და გახსნის ვარჯიშს ისე, რომ როგორც კი ერთი შეამჩნევს მეორის შუქს, მაშინვე გახსნიან საკუთარ ... მე მოვახერხე მისი გაკეთება მხოლოდ მცირე მანძილზე - ერთ მილზე ნაკლები, რის გამოც ვერ დავრწმუნდი, მართლაც მოულოდნელად ხდება თუ არა საპირისპირო შუქის გამოჩენა. მაგრამ თუ ეს არ მოხდა მოულოდნელად, მაშინ, ნებისმიერ შემთხვევაში, უკიდურესი სიჩქარით.

იმ დროს გალილეოს ხელთ არსებული საშუალებები, რა თქმა უნდა, არ აძლევდა საშუალებას ამ პრობლემის ასე მარტივად გადაჭრას და მან ეს სავსებით იცოდა. დაპირისპირება გაგრძელდა. რობერტ ბოილი, ცნობილი ირლანდიელი მეცნიერი, რომელმაც ქიმიური ელემენტის პირველი სწორი განმარტება მისცა, თვლიდა, რომ სინათლის სიჩქარე სასრული იყო, ხოლო მე-17 საუკუნის კიდევ ერთი გენიოსი, რობერტ ჰუკი, თვლიდა, რომ სინათლის სიჩქარე ზედმეტად მაღალია, რათა განისაზღვროს. ექსპერიმენტულად. მეორე მხრივ, ასტრონომი იოჰანეს კეპლერი და მათემატიკოსი რენე დეკარტი არისტოტელეს თვალსაზრისს მისდევდნენ.

რომერი და იუპიტერის მთვარე

ამ კედელში პირველი გარღვევა 1676 წელს გაკეთდა. ეს მოხდა გარკვეულწილად, შემთხვევით. თეორიული პრობლემა, როგორც არაერთხელ მოხდა მეცნიერების ისტორიაში, მოგვარდა წმინდა პრაქტიკული ამოცანის განხორციელების პროცესში. ვაჭრობის გაფართოების საჭიროებებმა და ნავიგაციის მზარდმა მნიშვნელობამ აიძულა საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემია დაეხვეწა გეოგრაფიული რუქები, რაც, კერძოდ, მოითხოვდა უფრო საიმედო მეთოდს გეოგრაფიული გრძედის დასადგენად. გრძედი განისაზღვრება საკმაოდ მარტივი გზით - დროის სხვაობით დედამიწის ორ სხვადასხვა წერტილში, მაგრამ შემდეგ მათ ჯერ კიდევ არ იცოდნენ როგორ გაეკეთებინათ საკმარისად ზუსტი საათები. მეცნიერებმა შესთავაზეს გამოეყენებინათ ციური ფენომენი, რომელიც შეინიშნება ყოველდღიურად იმავე საათში, რათა განესაზღვრათ დრო პარიზში და გემზე ყოფნის დრო. ამ ფენომენით ნავიგატორს ან გეოგრაფს შეეძლო საათის დაყენება და პარიზის დროის გარკვევა. ერთ-ერთი ასეთი ფენომენი, რომელიც ჩანს ხმელეთზე ან ზღვიდან ნებისმიერი ადგილიდან, არის იუპიტერის ოთხი დიდი თანამგზავრიდან ერთ-ერთის დაბნელება, რომელიც აღმოაჩინა გალილეომ 1609 წელს.

ამ საკითხზე მომუშავე მეცნიერებს შორის იყო ახალგაზრდა დანიელი ასტრონომი ოლე რომერი, რომელიც ოთხი წლის წინ ფრანგმა ასტრონომმა ჟან პიკარმა მიიწვია პარიზის ახალ ობსერვატორიაში სამუშაოდ.

იმდროინდელი სხვა ასტრონომების მსგავსად, რემერმა იცოდა, რომ იუპიტერის უახლოესი მთვარის ორ დაბნელებას შორის პერიოდი იცვლებოდა მთელი წლის განმავლობაში; დაკვირვებები ერთი და იგივე წერტილიდან, გამოყოფილი ექვსი თვის პერიოდით, იძლევა მაქსიმალურ განსხვავებას 1320 წამში. ეს 1320 წამი საიდუმლო იყო ასტრონომებისთვის და ვერავინ იპოვა მათთვის დამაკმაყოფილებელი ახსნა. ჩანდა, რომ არსებობდა რაიმე სახის კავშირი თანამგზავრის რევოლუციის პერიოდსა და დედამიწის პოზიციას ორბიტაზე იუპიტერთან შედარებით. ახლა კი რომერმა, რომელმაც საფუძვლიანად შეამოწმა ყველა ეს დაკვირვება და გამოთვლა, მოულოდნელად უბრალოდ ამოხსნა თავსატეხი.

რომერმა ივარაუდა, რომ 1320 წამი (ან 22 წუთი) არის დრო, რომელიც სჭირდება სინათლეს, რათა გაიაროს მანძილი დედამიწის უახლოესი პოზიციიდან ორბიტაზე იუპიტერამდე იუპიტერიდან ყველაზე დაშორებულ პოზიციამდე, სადაც დედამიწა იქნება ნახევარ წელიწადში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იუპიტერის თანამგზავრიდან არეკლილი სინათლის მიერ გავლილი დამატებითი მანძილი უდრის დედამიწის ორბიტის დიამეტრს (ნახ. 1).

ბრინჯი. ერთი.რომერის მსჯელობის სქემა.
იუპიტერთან უახლოესი თანამგზავრის ორბიტალური პერიოდი დაახლოებით 42,5 საათია. ამიტომ, თანამგზავრი იუპიტერს უნდა დაეფარა (ან დაეტოვებინა დაბნელების ზოლი) ყოველ 42,5 საათში. მაგრამ ნახევარი წლის განმავლობაში, როდესაც დედამიწა შორდება იუპიტერს, დაბნელებები ყოველ ჯერზე დაფიქსირდა მზარდი დაგვიანებით, ვიდრე წინასწარმეტყველებდნენ. რომერი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ სინათლე არ ვრცელდება მყისიერად, მაგრამ აქვს სასრული სიჩქარე; ასე რომ, დედამიწამდე მისვლას უფრო და უფრო მეტი დრო სჭირდება, რადგან ის შორდება იუპიტერს მზის გარშემო ორბიტაზე.

რომერის დროს დედამიწის ორბიტის დიამეტრი ითვლებოდა დაახლოებით 182 000 000 მილი (292 000 000 კმ). ამ მანძილის გაყოფით 1320 წამზე, რომერმა აღმოაჩინა, რომ სინათლის სიჩქარე წამში 138 000 მილი (222 000 კმ) არის.

ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ ასეთი შეცდომით (თითქმის 80000 კმ/წმ) რიცხვითი შედეგის მიღება დიდი დამსახურება არ არის. მაგრამ იფიქრეთ იმაზე, თუ რას მიაღწია რომერმა. კაცობრიობის ისტორიაში პირველად დადასტურდა, რომ მოძრაობა, რომელიც ითვლებოდა უსასრულოდ სწრაფი, ხელმისაწვდომია ცოდნისთვის და გაზომვისთვის.

უფრო მეტიც, პირველივე მცდელობიდან, რომერმა მიიღო სწორი რიგის მნიშვნელობა. თუმცა, თუ გავითვალისწინებთ, რომ მეცნიერები ჯერ კიდევ დედამიწის ორბიტის დიამეტრის და იუპიტერის თანამგზავრების დაბნელების დროის დაზუსტებით არიან დაკავებულნი, მაშინ რომერის შეცდომა გასაკვირი არ იქნება. ახლა ჩვენ ვიცით, რომ თანამგზავრის დაბნელების მაქსიმალური დაყოვნება არ არის 22 წუთი, როგორც რომერი ფიქრობდა, არამედ დაახლოებით 16 წუთი 36 წამი, ხოლო დედამიწის ორბიტის დიამეტრი არის არა დაახლოებით 292 000 000 კმ, არამედ 300 000 000 კმ. როდესაც ეს შესწორებები შესრულებულია რომერის გამოთვლებში, სინათლის სიჩქარე წამში 300000 კმ-ია, რაც ახლოსაა ჩვენი დროის მეცნიერების მიერ მიღებულ ყველაზე ზუსტ ციფრთან.

კარგი ჰიპოთეზის მთავარი მოთხოვნა ის არის, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია სწორი პროგნოზების გასაკეთებლად. მის მიერ გამოთვლილ სინათლის სიჩქარეზე დაყრდნობით, რომერმა რამდენიმე თვით ადრე შეძლო გარკვეული დაბნელების ზუსტი პროგნოზირება. მაგალითად, 1676 წლის სექტემბერში მან იწინასწარმეტყველა, რომ იუპიტერის მთვარე გამოჩნდებოდა დაახლოებით ათი წუთის დაგვიანებით ნოემბერში. პაწაწინა თანამგზავრმა იმედი არ გაუცრუა რომერს და გაჩნდა წინასწარ განსაზღვრულ დროს ერთი წამის სიზუსტით. მაგრამ რომერის თეორიის ამ დადასტურებამაც კი ვერ დაარწმუნა პარიზელი ფილოსოფოსები. თუმცა, ისააკ ნიუტონი და დიდი ჰოლანდიელი ასტრონომი და ფიზიკოსი კრისტიან ჰაიგენსი გამოვიდნენ დანიის მხარდასაჭერად. და რამდენიმე ხნის შემდეგ, 1729 წლის იანვარში, ინგლისელი ასტრონომი ჯეიმს ბრედლი იმავე დასკვნამდე მივიდა ოდნავ განსხვავებულად, როგორც რომერი. ეჭვის ადგილი არ იყო. რომერმა სამუდამოდ დაასრულა მეცნიერთა რწმენა, რომ სინათლე მყისიერად მოგზაურობს, განურჩევლად მანძილისა.

რომერმა დაამტკიცა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სინათლის სიჩქარე ძალიან მაღალია, ის მაინც სასრულია და მისი გაზომვა შესაძლებელია. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ რომერის მიღწევების დამსახურება იყო, ზოგიერთი მეცნიერი მაინც არ იყო ბოლომდე კმაყოფილი. სინათლის სიჩქარის გაზომვა მისი მეთოდით ეფუძნებოდა ასტრონომიულ დაკვირვებებს და დიდ დროს მოითხოვდა. მათ ასევე სურდათ გაზომვები გაეტარებინათ ლაბორატორიაში წმინდა ხმელეთის საშუალებებით, ჩვენი პლანეტის საზღვრებს გასვლის გარეშე, რათა ექსპერიმენტის ყველა პირობა იყო კონტროლის ქვეშ. ფრანგმა ფიზიკოსმა მარინ მარსენმა, დეკარტის თანამედროვემ და მეგობარმა, ოცდათხუთმეტი წლის წინ შეძლო ბგერის სიჩქარის გაზომვა. რატომ არ შეიძლება იგივე გაკეთდეს სინათლის შემთხვევაში?

პირველი გაზომვა მიწიერი საშუალებებით

თუმცა, ამ პრობლემის გადაჭრას თითქმის ორი საუკუნის ლოდინი მოუწია. 1849 წელს ფრანგმა ფიზიკოსმა არმან იპოლიტმა ლუი ფიზომ საკმაოდ მარტივი მეთოდი მოიფიქრა. ნახ. 2 გვიჩვენებს მისი ინსტალაციის გამარტივებულ დიაგრამას. ფიცომ წყაროდან სინათლის სხივი სარკეში მიმართა AT, შემდეგ ეს სხივი სარკეზე აისახა მაგრამ. ერთი სარკე დაამონტაჟეს სურესნესში, ფიზოს მამის სახლში, მეორე კი პარიზში, მონმარტრში; სარკეებს შორის მანძილი იყო დაახლოებით 8,66 კმ. სარკეებს შორის მაგრამდა ATმოათავსეს გადაცემათა ბორბალი, რომლის ბრუნვაც შესაძლებელი იყო მოცემული სიჩქარით (სტრობის პრინციპი). მბრუნავი ბორბლის კბილებმა შეწყვიტეს სინათლის სხივი, დაარღვიეს იგი იმპულსებად. ამრიგად, გაიგზავნა მოკლე ციმციმების ჯაჭვი.

ბრინჯი. 2. Fizeau-ს ინსტალაცია.
174 წლის შემდეგ, რაც რომერმა გამოთვალა სინათლის სიჩქარე იუპიტერის მთვარის დაბნელებაზე დაკვირვების შედეგად, ფიზიუმ ააშენა მოწყობილობა სინათლის სიჩქარის გასაზომად ხმელეთის პირობებში. მექანიზმი Cდაარღვია სინათლის სხივი ციმციმებად. ფიზომ გაზომა დრო, რომელიც შუქს სჭირდებოდა მანძილის გასავლელად Cსარკემდე ადა უკან, უდრის 17,32 კმ. ამ მეთოდის სისუსტე ის იყო, რომ სინათლის უდიდესი სიკაშკაშის მომენტს დამკვირვებელი თვალით განსაზღვრავდა. ასეთი სუბიექტური დაკვირვებები საკმარისად ზუსტი არ არის.

როდესაც გადაცემათა ბორბალი სტაციონარული იყო და თავდაპირველ მდგომარეობაში იყო, დამკვირვებელს შეეძლო წყაროდან გამოსული შუქის დანახვა ორ კბილს შორის არსებული უფსკრულიდან. შემდეგ ბორბალი ამოქმედდა მუდმივად მზარდი სიჩქარით და დადგა მომენტი, როდესაც სინათლის პულსი, რომელმაც გაიარა კბილებს შორის არსებული უფსკრული, დაბრუნდა, არეკლილი სარკედან. ა, და გადაიდო ღრძილით. ამ შემთხვევაში დამკვირვებელმა ვერაფერი დაინახა. რაც უფრო აჩქარდა გადაცემათა ბორბალი, სინათლე ხელახლა გამოჩნდა, გახდა უფრო კაშკაშა და საბოლოოდ მიაღწია მაქსიმალურ ინტენსივობას. Fizeau-ს მიერ გამოყენებული მექანიზმი 720 კბილი იყო და სინათლის მაქსიმალური ინტენსივობა მიიღწევა წამში 25 ბრუნზე. ამ მონაცემებზე დაყრდნობით ფაიზომ გამოითვალა სინათლის სიჩქარე შემდეგნაირად. სინათლე გადის მანძილს სარკეებს შორის და უკან იმ დროს, როდესაც ბორბალი უხვევს კბილებს შორის ერთი უფსკრულიდან მეორეზე, ე.ი. 1/25-ისთვის? 1/720 რაც არის წამის 1/18000. გავლილი მანძილი უდრის ორჯერ მანძილს სარკეებს შორის, ე.ი. 17,32 კმ. აქედან გამომდინარე სინათლის სიჩქარეა 17,32 x 18000, ანუ დაახლოებით 312000 კმ წამში.

ფუკოს გაუმჯობესება

როდესაც ფიზომ გამოაცხადა თავისი გაზომვის შედეგი, მეცნიერებმა ეჭვქვეშ დააყენეს ამ კოლოსალური ფიგურის მართებულობა, რომლის მიხედვითაც სინათლე მზიდან დედამიწამდე მიდის 8 წუთში და შეუძლია დედამიწას შემოუაროს წამის მერვედში. წარმოუდგენელი ჩანდა, რომ ადამიანს შეეძლო ამხელა სიჩქარის გაზომვა ასეთი პრიმიტიული ინსტრუმენტებით. სინათლე გადის რვა კილომეტრზე მეტს ფიზოს სარკეებს შორის 1/36000 წამში? შეუძლებელია, ბევრმა თქვა. თუმცა, ფიზოს ფიგურა ძალიან ახლოს იყო რომერთან. ძნელად ეს შეიძლება იყოს უბრალო დამთხვევა.

ცამეტი წლის შემდეგ, როდესაც სკეპტიკოსები ჯერ კიდევ ეჭვობდნენ და ირონიულ შენიშვნებს აკეთებდნენ, ჟან ბერნარ ლეონ ფუკო, პარიზელი გამომცემლის ვაჟი, რომელიც ერთ დროს ემზადებოდა ექიმისთვის, ოდნავ სხვაგვარად განსაზღვრა სინათლის სიჩქარე. იგი მუშაობდა Fizeau-სთან რამდენიმე წლის განმავლობაში და ბევრს ფიქრობდა იმაზე, თუ როგორ გაეუმჯობესებინა თავისი გამოცდილება. გადაცემათა კოლოფის ნაცვლად ფუკომ მბრუნავი სარკე გამოიყენა.

ბრინჯი. 3.ფუკოს პარამეტრი.
გარკვეული გაუმჯობესების შემდეგ, მაიკლსონმა გამოიყენა ეს მოწყობილობა სინათლის სიჩქარის დასადგენად. ამ მოწყობილობაში გადაცემათა ბორბალი (იხ. ნახ. 2) შეიცვალა მბრუნავი ბრტყელი სარკეით. C. თუ სარკე Cბრუნავს უმოძრაოდ ან ძალიან ნელა, სინათლე აისახება გამჭვირვალე სარკეზე ბმყარი ხაზით მითითებული მიმართულებით. როდესაც სარკე სწრაფად ბრუნავს, არეკლილი სხივი გადადის წერტილოვანი ხაზით მითითებულ პოზიციაზე. ოკულარით ყურებით დამკვირვებელს შეეძლო სხივის გადაადგილების გაზომვა. ამ საზომმა მას კუთხის ორჯერ მეტი მნიშვნელობა მისცა?, ე.ი. სარკის ბრუნვის კუთხე იმ დროის განმავლობაში, საიდანაც მოვიდა სინათლის სხივი Cჩაზნექილ სარკემდე ადა უკან C. სარკის ბრუნვის სიჩქარის ცოდნა C, მანძილიდან აადრე Cდა სარკის კუთხე Cამ დროის განმავლობაში შესაძლებელი გახდა სინათლის სიჩქარის გამოთვლა.

ფუკოს ნიჭიერი მკვლევარის რეპუტაცია ჰქონდა. 1855 წელს მას მიენიჭა ინგლისის სამეფო საზოგადოების კოპლის მედალი ქანქარასთან მუშაობის გამოცდილებისთვის, რაც იყო დედამიწის ბრუნვის მტკიცებულება მისი ღერძის გარშემო. მან ასევე შექმნა პირველი გიროსკოპი, რომელიც შესაფერისია პრაქტიკული გამოყენებისთვის. ფიცოს ექსპერიმენტში გადაცემათა კოლოფის შეცვლამ მბრუნავი სარკით (ასეთი იდეა შემოგვთავაზა ჯერ კიდევ 1842 წელს დომინიკ არაგომ, მაგრამ არ განხორციელდა) შესაძლებელი გახადა სინათლის სხივით გავლილი ბილიკის შემცირება 8 კილომეტრზე მეტიდან. 20 მ მბრუნავი სარკე (ნახ. 3) დაბრუნების სხივს მცირე კუთხით ახვევდა, რამაც შესაძლებელი გახადა საჭირო გაზომვების გაკეთება სინათლის სიჩქარის გამოსათვლელად. ფუკოს შედეგი იყო 298 000 კმ/წმ, ე.ი. დაახლოებით 17 000 კმ-ით ნაკლები Fizeau-ს მიერ მიღებულ ღირებულებაზე. (სხვა ექსპერიმენტში ფუკომ ამრეკლ და მბრუნავ სარკეს შორის მოათავსა წყლის მილი წყალში სინათლის სიჩქარის დასადგენად. აღმოჩნდა, რომ ჰაერში სინათლის სიჩქარე უფრო დიდი იყო).

ათი წლის შემდეგ, მარი ალფრედ კორნუ, ექსპერიმენტული ფიზიკის პროფესორი პარიზის პოლიტექნიკის სკოლაში, ისევ დაბრუნდა კოჭის ბორბალზე, მაგრამ მას უკვე 200 კბილი ჰქონდა. კორნუს შედეგი წინასთან ახლოს იყო. მან მიიღო მაჩვენებელი 300 000 კმ წამში. ასეთი იყო 1872 წელს, როდესაც ახალგაზრდა მაიკლსონს, ანაპოლისის საზღვაო აკადემიის ბოლო კურსის სტუდენტს, ოპტიკის გამოცდაზე ჰკითხეს სინათლის სიჩქარის საზომი ფუკოს აპარატის შესახებ. მაშინ არავის მოსვლია აზრად, რომ ფიზიკის სახელმძღვანელოებში, რომლებსაც სტუდენტების მომავალი თაობები შეისწავლიან, მიქელსონს გაცილებით მეტი ადგილი დაეთმობა, ვიდრე ფიზოს ან ფუკოს.

1879 წლის გაზაფხულზე The New York Times-მა იტყობინება: „ამერიკის სამეცნიერო ჰორიზონტზე ნათელი ახალი ვარსკვლავი გამოჩნდა. საზღვაო სამსახურის მეორე ლეიტენანტმა, ანაპოლისის საზღვაო აკადემიის კურსდამთავრებულმა, ალბერტ ა. მიხელსონმა, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის ოცდაშვიდი წლის, ოპტიკის სფეროში გამორჩეულ წარმატებას მიაღწია: მან გაზომა სინათლის სიჩქარე. რედაქციაში სახელწოდებით "მეცნიერება ხალხისთვის", Daily Tribune წერდა: "ვირჯინია სიტის ადგილობრივი გაზეთი, სამთო ქალაქი შორეულ ნევადაში, ამაყად იუწყება: "ლეიტენანტი ჩვენს ქალაქში მიიპყრო მთელი ქვეყნის ყურადღება. შესანიშნავი სამეცნიერო მიღწევა: მან გაზომა სინათლის სიჩქარე.

თარიღი	Ავტორები	მეთოდი	კმ/წმ	შეცდომა
1676	ოლაუს რომერი	იუპიტერის მთვარეები	214 000
1726	ჯეიმს ბრედლი	ვარსკვლავების აბერაცია	301 000
1849	არმან ფიზო	მექანიზმი	315 000
1862	ლეონ ფუკო	მბრუნავი სარკე	298 000	±500
1879	ალბერტ მაიკლსონი	მბრუნავი სარკე	299 910	±50
1907	როზა, დორსეი	EM მუდმივები	299 788	± 30
1926	ალბერტ მაიკლსონი	მბრუნავი სარკე	299 796	±4
1947	ესენი, გორდენ-სმიტი	ღრუს რეზონატორი	299 792	± 3
1958	კ.დ.ფრუმი	რადიო ინტერფერომეტრი	299 792.5	± 0.1
1973	ევანსონი და სხვ	ლაზერული ინტერფერომეტრი	299 792.4574	± 0.001
1983	CGPM	მიღებული ღირებულება	299 792.458	0

ფილიპ გიბსი , 1997

თუ შეცდომას იპოვით, გთხოვთ, მონიშნეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.

ნახვები: 162

სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში- ვაკუუმში ელექტრომაგნიტური ტალღების გავრცელების სიჩქარის აბსოლუტური მნიშვნელობა. ფიზიკაში ის ლათინური ასოებით აღინიშნება გ.
სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის ფუნდამენტური მუდმივი, ინერციული მითითების სისტემის არჩევისგან დამოუკიდებლად.
განმარტებით, ეს არის ზუსტად 299 792 458 მ/წმ (დაახლოებითი ღირებულება 300 ათასი კმ/წმ).
ფარდობითობის სპეციალური თეორიის მიხედვით არის მაქსიმალური სიჩქარე ნებისმიერი ფიზიკური ურთიერთქმედების გავრცელებისთვის, რომელიც გადასცემს ენერგიას და ინფორმაციას.

როგორ განისაზღვრება სინათლის სიჩქარე?

სინათლის სიჩქარე პირველად განისაზღვრა 1676 O.K. Römerიუპიტერის თანამგზავრების დაბნელებებს შორის დროის ინტერვალის შეცვლით.

1728 წელს დაამონტაჟა ჯ.ბრედლიმვარსკვლავური სინათლის აბერაციის შესახებ მის დაკვირვებებზე დაყრდნობით.

1849 წელს A. I. L. Fizeauმან პირველმა გაზომა სინათლის სიჩქარე იმ დროით, როცა შუქს სჭირდება ზუსტად ცნობილი მანძილის (ბაზის) გავლა; ვინაიდან ჰაერის რეფრაქციული ინდექსი ძალიან ცოტა განსხვავდება 1-დან, მიწისზე დაფუძნებული გაზომვები იძლევა მნიშვნელობას ძალიან ახლოს s-თან.
ფიზოუს ექსპერიმენტში, სინათლის სხივი S წყაროდან, რომელიც აირეკა ნახევრად გამჭვირვალე N სარკეში, პერიოდულად წყდებოდა მბრუნავი დაკბილული W დისკით, გადიოდა MN ფუძეს (დაახლოებით 8 კმ) და M სარკიდან არეკლილი ბრუნდებოდა. დისკი. როდესაც შუქი მოხვდა კბილზე, სინათლე არ აღწევდა დამკვირვებელს და კბილებს შორის ჩავარდნილი სინათლე შეიძლებოდა დაკვირვებოდა ოკულარით E. სინათლის გავლის დრო განისაზღვრა ცნობილი დისკიდან. ბრუნვის სიჩქარეები. ფიცომ მიიღო მნიშვნელობა c = 313,300 კმ/წმ.

1862 წელს J. B. L. Foucaultგააცნობიერა დ. არაგოს 1838 წელს გამოთქმული იდეა დაკბილული დისკის ნაცვლად სწრაფად მბრუნავი (512 rpm) სარკის გამოყენებით. სარკედან ასახული სინათლის სხივი მიმართული იყო ძირისკენ და, დაბრუნების შემდეგ, ისევ დაეცა იმავე სარკეზე, რომელსაც გარკვეული მცირე კუთხით მობრუნების დრო ჰქონდა. მხოლოდ 20 მ-ის ფუძით ფუკომ აღმოაჩინა, რომ სიჩქარე სინათლის არის 29800080 ± 500 კმ/წმ.ფიზოს და ფუკოს ექსპერიმენტების სქემები და ძირითადი იდეები არაერთხელ იქნა გამოყენებული შემდგომ სამუშაოებში ს.

ძველ დროში ბევრი მეცნიერი სინათლის სიჩქარეს უსასრულოდ თვლიდა. იტალიელი ფიზიკოსი გალილეო გალილეი იყო ერთ-ერთი პირველი, ვინც სცადა მისი გაზომვა.

პირველი მცდელობები

მე-17 საუკუნის დასაწყისში გალილეომ ჩაატარა ექსპერიმენტი, რომელშიც ორი ადამიანი დაფარული ფარნებით იდგა ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე. ერთმა კაცმა აანთო და მეორემ როგორც კი დაინახა, საკუთარი ფარანი გახსნა. გალილეო ცდილობდა ჩაეწერა ციმციმები შორის დრო, მაგრამ იდეა წარუმატებელი აღმოჩნდა ძალიან მცირე მანძილის გამო. სინათლის სიჩქარის გაზომვა ამ გზით შეუძლებელია.

1676 წელს დანიელი ასტრონომი ოლე რომერი გახდა პირველი ადამიანი, რომელმაც დაამტკიცა, რომ სინათლე მოძრაობს სასრული სიჩქარით. მან შეისწავლა იუპიტერის მთვარეების დაბნელება და შეამჩნია, რომ ისინი უფრო ადრე ან გვიან ხდება, ვიდრე მოსალოდნელია გამოთვლებით (ადრე, როცა დედამიწა უფრო ახლოს არის იუპიტერთან და მოგვიანებით, როცა დედამიწა უფრო შორს არის). რუმერმა ლოგიკურად ჩათვალა, რომ დაგვიანება გამოწვეულია მანძილის გადალახვისთვის საჭირო დროით.

დღევანდელ ეტაპზე

მომდევნო საუკუნეებში არაერთი მეცნიერი მუშაობდა სინათლის სიჩქარის დასადგენად გაუმჯობესებული ინსტრუმენტების გამოყენებით, გამოიგონეს გაანგარიშების უფრო ზუსტი მეთოდები. ფრანგმა ფიზიკოსმა იპოლიტ ფიზეომ პირველი არაასტრონომიული გაზომვები 1849 წელს გააკეთა. გამოყენებული მეთოდით გამოიყენებოდა მბრუნავი გადაცემათა ბორბალი, რომლის მეშვეობითაც სინათლე გადადიოდა და სარკეების სისტემა, რომელიც მდებარეობს მნიშვნელოვან მანძილზე.

სიჩქარის უფრო ზუსტი გამოთვლები გაკეთდა 1920-იან წლებში. ამერიკელი ფიზიკოსის ალბერტ მაიკლსონის ექსპერიმენტები ჩატარდა სამხრეთ კალიფორნიის მთებში რვაკუთხა მბრუნავი სარკის აპარატის გამოყენებით. 1983 წელს წონისა და ზომების საერთაშორისო კომისიამ ოფიციალურად აღიარა სინათლის სიჩქარის მნიშვნელობა ვაკუუმში, რომელიც დღეს გამოიყენება მსოფლიოს ყველა მეცნიერის გამოთვლებში. ეს არის 299,792,458 მ/წმ (186,282 მილი/წმ). ამრიგად, ერთ წამში სინათლე გადის დედამიწის ეკვატორის ტოლ მანძილს 7,5-ჯერ.