قياس سرعة الضوء مع أقمار المشتري
وجاء في القياس الأول الحقيقي للسرعة الضوء حوالي نصف قرن من الزمان في وقت لاحق ، في عام 1676 ، من قبل الفلكي الدنماركي ، أوله رومر ، التي تعمل في مرصد باريس. وقال انه قدم دراسة منهجية ل ايو ، واحدة من أقمار كوكب المشتري ، والتي كان خسف به المشتري على فترات منتظمة ، كما ذهب ايو حول المشتري في مدار دائري بمعدل ثابت. في الواقع ، وجدت رومر ، لعدة أشهر في الكسوف تخلفت وراء المزيد والمزيد من الوقت المتوقع ، حتى أنهم كانوا تشغل نحو ثماني دقائق في وقت متأخر ، ثم شرعوا في التقاط مرة أخرى ، في واقع الأمر بعد نحو ستة أشهر وثماني دقائق من بداية التشغيل. ثم تتكرر الدورة نفسها. رومر أدركت أهمية الوقت الذي يتطلبه ، ما يزيد قليلا على سنة واحدة. كانت هذه فترة زمنية لا علاقة لها ايو ، ولكن كان الوقت بين المتعاقبة نهج أقرب من الأرض في مداره لكوكب المشتري. كان الكسوف أبعد وراء توقع مرات عندما كانت الأرض أبعد من كوكب المشتري.
وكان التفسير الطبيعي أن الضوء من ايو (أشعة الشمس تنعكس في الواقع ، بالطبع) يستغرق وقتا طويلا للوصول إلى الأرض ، واستغرق وقتا أطول عندما كانت الأرض أبعد. من ملاحظاته ، واختتم رومر ضوء ذلك ، شارك نحو 22 دقيقة لعبور مدار الأرض. كان هذا شيئا من المبالغة ، وبعد سنوات قليلة نيوتن كتب في المبادىء (الكتاب الأول ، الجزء الرابع عشر) : "لأنه من المؤكد الآن من ظواهر أقمار كوكب المشتري ، والتي أكدتها ملاحظات الفلكيين مختلفة ، وأن يتم نشر الضوء في خلافة (ملاحظة : أعتقد أن هذا يعني في سرعة محدودة) ، ويتطلب حوالي سبع أو ثماني دقائق من السفر من الشمس إلى الأرض "هذا هو أساسا على القيمة الصحيحة.
بطبيعة الحال ، للعثور على سرعة الضوء من الضروري أيضا أن نعرف المسافة من الأرض إلى الشمس. وخلال 1670 ، وجرت محاولات لقياس المنظر من المريخ ، وهذا هو ، إلى أي مدى تحول على خلفية النجوم البعيدة عند عرضها في وقت واحد من مكانين مختلفين على الأرض في نفس الوقت. ويمكن استخدام هذا التحول (طفيف جدا) لإيجاد المسافة من كوكب المريخ من الأرض ، وبالتالي فإن المسافة إلى الشمس ، لأن جميع النسبية أنشئت المسافات في النظام الشمسي من خلال الملاحظة والتحليل الهندسي. وفقا لكرو ( النظريات الحديثة في الكون ، دوفر ، 1994 ، صفحة 30) ، وخلصوا إلى أن المسافة من الشمس ما بين 40 و 90 مليون ميل. قياسات المتقاربة يفترض على القيمة الصحيحة من حوالي 93 مليون ميل في أقرب وقت بعد ذلك ، لأنه يظهر رومر (أو ربما هيغنز ، وذلك باستخدام البيانات رومر في وقت قصير لاحقا) استخدام القيمة الصحيحة للمسافة ، حيث تم حساب سرعة الضوء لتكون 125000 كيلومتر في الثانية الواحدة ، على بعد حوالى ثلاثة أرباع القيمة الصحيحة من 186300 كيلومتر في الثانية الواحدة. ويعزى هذا الخطأ تماما عن طريق أخذ الوقت يحتاج إلى ضوء عبر مدار الأرض لتكون 22 دقيقة (كما فعلت رومر) بدلا من القيمة الصحيحة من ستة عشر دقائق.
ضوء النجوم والمطر
أخذت تحسن كبير المقبل في قياس سرعة الضوء مكان في 1728 ، في انكلترا. فلكيا جيمس برادلي ، والإبحار على نهر التيمز مع بعض الأصدقاء ، لاحظت أن راية قليلا على رأس الصاري تغير الموقف في كل مرة وضعت حول القارب ، على الرغم من أن الرياح كانت ثابتة. اعتقد انه من القارب والأرض في مدارها ، والرياح والنجوم القادمين من بعض النجوم البعيدة ، ومعللا بأن الاتجاه الواضح في ضوء النجوم كان "النفخ" في سيتوقف على الطريقة التي كانت تتحرك على الأرض. آخر محتمل هو القياس تخيل النجوم كما أن هطول الامطار المستمر من الأمطار في يوم هادئ ، والتفكير في نفسك كما يتجول مسار دائري بخطى ثابتة. والاتجاه الواضح من المطر واردة لا يكون عموديا إلى أسفل ، سوف تصل إلى أكثر من جبهة الخاص ظهرك. في الواقع ، إذا كان في نزول المطر ، كما يقول ، و 15 ميلا في الساعة ، وأنت تسير في 3 ميل في الساعة ، لك كمراقب سوف يكون المطر نازلا في مائل بحيث تبلغ سرعتها 15 ميلا في الساعة العمودية والأفقية عندما سرعة نحو لكم من 3 ميل في الساعة. سواء كانت مائلة إلى أسفل من الشمال أو الشرق أو أيا كان في أي وقت معين يعتمد على مكان وجودك على الطريق الدائري في تلك اللحظة. مسبب برادلي أن الاتجاه الواضح في ضوء النجوم واردة ويجب أن تختلف في هذا الطريق فقط ، ولكن التغيير الزاوي سيكون هناك الكثير أقل دراماتيكية. عرف سرعة الأرض في المدار حوالي 18 كيلومتر في الثانية الواحدة ، بدءا من العمل رومر في ضوء ذلك ذهب بنحو 10000 مرات السرعة. هذا يعني أن الاختلاف في الاتجاه الزاوي واردة من النجوم واضحة عن حجم وكان من زاوية صغيرة في مثلث قائم الزاوية مع جانب واحد 10000 مرات أطول من الآخر ، ما يقرب من مائتي عام على درجة. لاحظت هذا كان فقط في حدود القياسات تايكو ، ولكن ظهور التلسكوب ، وإدخال تحسينات عامة في الهندسة ، وهذا يعني زاوية صغيرة كان الى حد بعيد يمكن قياسها بدقة الزمن برادلي ، ووجد سرعة الضوء ليكون 185،000 ميلا في الثانية ، مع دقة من حوالي واحد في المئة.
موضوع: سرعة***** الضوء 
الثلاثاء أغسطس 09, 2011 11:11 pm
