1. Трохи історичних фактів
2. Чому дорівнює швидкість світла у вакуумі?

Швидкість світла в різних середовищах розрізняється значно. Складність полягає в тому, що людське око не бачить його у всьому спектральному діапазоні. Природа походження світлових променів цікавила вчених ще в давнину. Перші спроби розрахунку швидкості світла були зроблені ще за 300 років до н.е. У той період вчені визначили, що хвиля поширюється по прямій лінії.

Швидка відповідь

Їм вдалося описати математичними формулами властивості і світла і траєкторію його руху. Швидкість світла у вакуумі стала відомою через 2 тисячі років після проведення перших досліджень.

Світловий промінь являє собою електромагнітну хвилю в поєднанні з фотонами. Під фотонами розуміють найпростіші елементи, які також називають квантами електромагнітного випромінювання. Світловий потік в усіх спектрах невидимий. Він не переміщається в просторі в традиційному розумінні цього слова. Для опису стану електромагнітної хвилі з квантовими частинками введено поняття показника заломлення оптичного середовища.

Світловий потік переноситься в просторі у вигляді променя з малим поперечним перерізом. Спосіб руху в просторі виведений геометричними методами. Це прямолінійний пучок, який на кордоні з різними середовищами починає переломлюватися, формуючи криволинейную траєкторію. Вчені довели, що максимальна швидкість створюється в вакуумі, в інших середовищах швидкість руху може відрізнятися в рази. Вченими розроблена система, світловий промінь і виведена величина в якій є основною для виведення і відліку деяких одиниць СІ.

Трохи історичних фактів

Приблизно близько 900 років тому Авіценна було висунуто припущення, що незалежно від номіналу величини швидкість світла має кінцеве значення. Галілео Галілей намагався дослідним шляхом обчислити швидкість світлового потоку. За допомогою двох ліхтариків експериментатори намагалися засікти час, за яке світловий пучок від одного об'єкта буде видно іншому. Але такий експеримент виявився невдалим. Швидкість виявилася настільки висока, що їм не вдалося засікти час затримки.

Галілео Галілей звернув увагу на те, що у Юпітера проміжок між затемненнями чотирьох його супутників склав 1320 секунд. На основі цих відкриттів в 1676 році астроном з Данії Оле Ремер розрахував швидкість поширення світлового пучка, як значення 222 тисяч км / сек. На той період дане вимір було найбільш точним, але його не могли перевірити земними мірками.

Через 200 років Луїзі Физо зміг обчислити швидкість руху світлового променя дослідним шляхом. Він створив спеціальну установку з дзеркалом і зубчастим механізмом, який обертався на величезній швидкості. Світловий потік відбивався від дзеркала і через 8 км повертався назад. При збільшенні швидкості колеса виникав той момент, коли зубчастий механізм перекривав промінь. Таким чином, швидкість променя була встановлена, як 312 тисяч кілометрів на секунду.

Фуко удосконалив це обладнання, зменшивши параметри за рахунок заміни зубчастого механізму плоским дзеркалом. У нього точність вимірювань вийшла найбільш наближеною до сучасного еталону і склала 288 тисяч метрів в секунду. Фуко зробив спроби розрахувати швидкість світла в чужорідному середовищі, взявши за основу воду. Фізику вдалося зробити висновок, що дана величина не постійна і залежить від особливостей заломлення в даному середовищі.

Чому дорівнює швидкість світла у вакуумі?

Вакуум являє собою простір, вільний від речовини. Швидкість світла у вакуумі в системі Сі позначена латинською буквою C. Вона є недосяжною. Жоден предмет не можна розігнати до такого значення. Фізики тільки припускають, що може статися з об'єктами, якщо вони розганятися до такої міри. Швидкість поширення світлового променя має постійними характеристиками, вона:

• постійна і кінцева;
• недосяжна і незмінна.

Знання цієї константи дозволяє обчислити, з якою максимальною швидкістю об'єкти можуть переміщатися в космосі. Величина поширення променя світла визнана фундаментальної постійної. Вона використовується для характеристик простору часу. Це гранично допустиме значення для рухомих частинок. Яка швидкість світла у вакуумі? Сучасну величину отримали за допомогою лабораторних вимірювань і математичних підрахунків. Вона дорівнює 299.792.458 метрів в секунду з точністю до ± 1,2 м / с. У багатьох дисциплінах, в тому числі в шкільних, при вирішенні задач використовуються наближених обчислення. Береться показник, що дорівнює 3 • 108 м / с.

Світлові хвилі видимого людині спектра і рентгенівські хвилі можливо розігнати до показань, що наближаються до швидкості поширення світла. Вони не можуть зрівнятися з цією константою, а також перевищити її значення. Константа виведена на основі відстеження поведінки космічних променів в момент розгону їх в спеціальних прискорювачах. Вона залежить від тієї інерційної середовища, в якій відбувається поширення променя. У воді проходження світла нижче на 25%, а повітрі буде залежати від температури і тиску на момент обчислень.

Всі розрахунки проведені з використанням теорії відносності і закону причинності, виведеному Ейнштейном. Фізик вважає, що якщо об'єкти досягнуто швидкості 1 079 252 848,8 км / годину і перевищать її, то відбудуться незворотні зміни в будові нашого світу, система поламається. Час почне відраховуватися в зворотному порядку, порушуючи порядок подій.

На основі швидкості світлового променя виведено визначення метра. Під ним розуміють ділянку, який встигає пройти світловий промінь за 1/299792458 секунди. Не слід змішувати дане поняття з еталоном. Еталон метра - це спеціальне технічне пристрій на кадмиевой основі зі штрихуванням, що дозволяє бачити дане відстань фізично.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.