Lysets hastighed i et vakuum ... og ikke kun
Mennesket har altid været interesseret i lysets natur, om hvilkenvidne til myter, legender, filosofiske argumenter og videnskabelige observationer, der er kommet ned til os. Lys har altid været en årsag til debat af de gamle filosoffer, og forsøg på at studere det i den tid af forekomsten af euklidisk geometri - 300 f.Kr. Det var allerede klar over den retlinede udbredelse af lys, lige indfaldsvinkler og refleksion, brydning fænomen, diskuterede årsagerne til regnbuen. Aristoteles mente, at lysets hastighed er uendelig, og derfor logisk, og måling af lysets hastighed er ikke til forhandling. Et typisk tilfælde er, når problemet er dybere end æra med at forstå svaret.
For nogle 900 år siden foreslog Avicenna detuanset hvor stor lysets hastighed det trods alt har en endelig værdi. Denne udtalelse var ikke kun ham, men ingen kunne bevise det eksperimentelt. Genius Galileo foreslog et eksperiment mekanistisk forståelse af problemet: to personer stående i en afstand af nogle kilometer fra hinanden, giver signaler, åbning af ventilen lanterne. Når den anden part til at se lyset fra den første lampe, åbner sin port, og den første part registrerer tidspunktet for modtagelsen af svaret signal lys. Så stiger afstanden, og alt gentages. Det var forventet at fastsætte stigningen i forsinkelsen og på dette grundlag at beregne lysets hastighed. Forsøget sluttede i ingenting, fordi "alt var ikke pludselig, men ekstremt hurtigt."
Den første til at måle lysets hastighed i et vakuum i 1676årige astronom Ole Remer - han udnyttede opdagelsen af Galileo: han opdagede i 1609 fire Jupiter-satellitter, som i seks måneder var tidsforskellen mellem satellittens to formørkelser 1.320 sekunder. Ved hjælp af den astronomiske information om sin tid fik Remer en lyshastighed på 222.000 km pr. Sekund. Det var forbløffende, at målemetoden i sig selv er utroligt præcis - brugen af nu kendte data på diameteren af jordens kredsløb, Jupiter og forsinkelsestiden for satellitforstyrrelse giver lysets hastighed i vakuum på niveau med moderne værdier opnået ved andre metoder.
Først var Remerens forsøg kun enkrav - det var nødvendigt at foretage målinger med jordbaserede midler. Det tog næsten 200 år, og Louis Fizeau bygget sindrige apparat, hvor lysstrålen reflekteres fra spejlet i en afstand af mere end 8 km, og kom tilbage. Finhed var, at det tog sted på vej frem og tilbage gennem gear hulrum, og hvis rotationshastigheden af hjulene stige, den tid kommer, når lys ophører med at være synlig. Resten er et spørgsmål om teknik. Resultatet af målingen er 312.000 km pr. Sekund. Vi ser nu, at Fizeau var endnu tættere på sandheden.
Det næste trin i måling af lysets hastighedFoucault, som erstattede tandhjulet med et fladt spejl. Dette gjorde det muligt at reducere installationens dimensioner og øge målingsnøjagtigheden til 288.000 km pr. Sekund. Ikke mindre vigtigt var Foucaults eksperiment, hvor han fastslog lysets hastighed i mediet. Til dette formål blev der anbragt et rør med vand mellem anlæggets spejle. I dette eksperiment viste lysets hastighed at falde, da det formeredes i mediet, afhængigt af brydningsindekset.
I anden halvdel af det 19. århundrede var det tidMichelson, der viet 40 år af sit liv til målinger på lysområdet. Kronen af hans arbejde var installationen, hvor han målte lysets hastighed i et vakuum ved hjælp af et evakueret metalrør længere end et og et halvt kilometer. En anden grundlæggende præstation af Michelson var beviset på, at for enhver bølgelængde er lysets hastighed i et vakuum det samme, og som en moderne standard er 299792458 +/- 1,2 m / s. Sådanne målinger blev foretaget på basis af raffinerede værdier af referencemåleren, hvis definition er blevet godkendt siden 1983 som en international standard.
Den vise Aristoteles var forkert, men det tog næsten 2000 år at bevise dette.
