Брзина светлости у вакууму ... и не само

Човек је одувек био заинтересован за природу свјетлости, о томемитове сведока, легенде, филозофске аргументе и научна опажања која су нам дошла. Светлост је увек била прилика за дискусију о античким филозофима, а покушаји да га проучавамо учињени су чак иу време еуклидске геометрије - 300 година пре нове ере. Чак и тада је познато о непосредности ширења светлости, једнакости углова инциденције и рефлексије, феномена рефракције светлости и разлозима за појаву дуге. Аристотел је веровао да је брзина светлости бескрајно велика, и стога се логично расправља, а мерење брзине светлости није предмет расправе. Типичан случај је када је проблем дубље од доба разумевања одговора.

Пре око 900 година, Авиценна је то предложилабез обзира колико велика нити је брзина светлости је, на крају крајева, има коначан вредност. Ово мишљење није био само он, али нико није могао експериментално доказати. Гениус Галилеј је предложио експеримент механички разумевање проблема: двоје људи стоји на удаљености од неколико километара једни од других, дају сигнале, отварање вентила фењер. Када се друга страна да види светлост из прве лампе, она отвара своје капије, а прва странка бележи време пријема светлости сигнала одговор. Тада се растојање повећава и све се понавља. Очекивано повећање у брави кашњења и на тој основи изврши обрачун брзине светлости. Експеримент завршио у ништа, јер "није било изненадно, али врло брзо."

Први који мери брзину светлости у вакууму 1676годишњи астроном Оле Ремер - искористио је откриће Галилеја: открио је 1609. године четири сателита Јупитера, што је за шест месеци разлика у времену између две осцилације сателита била 1.320 секунди. Користећи астрономске информације свог времена, Ремер је добио брзину светлости од 222.000 км у секунди. Запањујући је да је метод мерења сама изузетно прецизан - употреба тренутно познатих података пречника орбите Земље, Јупитера, и затамњивање време сателит одлагања даје брзину светлости у вакууму, до датума вредностима добијеним другим методама.

У почетку, експериментима Ремера био је само једантврди - било је потребно извршити мјерења земаљским средствима. Скоро 200 година прошло, а Лоуис Физеау је изградио духовиту поставу у којој се светлосни зрак одсликава из огледала на удаљености већој од 8 км и вратио се. Суптилност је била да је прошла дуж пута напред и назад кроз шупљине зупчаника, а ако је брзина точкова порасла, онда ће доћи тренутак када светло више не би било видљиво. Остатак је ствар технике. Резултат мјерења је 312.000 км у секунди. Сада видимо да је Физеау још ближи истини.

Следећи корак у мерењу брзине светлаФоуцаулт, који је замијенио зупчаника равним огледалом. Ово је омогућило смањење димензија инсталације и повећање тачности мерења на 288.000 км у секунди. Није ни мање важан експеримент Фукоте, у којем је одредио брзину светлости у медијуму. За ову сврху је постављена цев са водом између огледала инсталације. У овом експерименту је утврђено да се брзина светлости смањује када се пропагира у медијуму, у зависности од индекса рефракције.

У другој половини 19. вијека било је вријемеМицхелсон, који је 40 година свог живота посветио мерењима у пољу светлости. Круна његовог рада била је инсталација на којој је измерио брзину светлости у вакууму користећи евакуисану металну цев дуже од пола километара. Још једно основно достигнуће Мицхелсон-а је доказ чињенице да је за било коју таласну дужину брзина светлости у вакууму иста као и савремени стандард 299792458 +/- 1,2 м / с. Таква мерења вршена су на основу рафинисаних вредности референтног мерача, чија дефиниција је одобрена од 1983. године као међународни стандард.

Мудри Аристотел је погрешио, али за то је требало скоро 2000 година.