СКОРОСТЬ СВЕТА. ЭЛЕМЕНТЫ

Эта глава имеет огромное значение в нашем понимании естественнонаучной картины мира. Поэтому, несмотря на краткость данного пособия, изложим основные вопросы теории относительности хотя бы качественно.

СКОРОСТЬ СВЕТА И ПОСТУЛАТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Опыты по определению скорости света

Еще в начале XVII в. Галилей предпринял попытку определения скорости света. На противоположных берегах большого озера располагались наблюдатели с фонарями и заслонками. Первый наблюдатель открывал заслонку и засекал время. Свет шел к другому наблюдателю, и тот тоже открывал заслонку. Затем свет шел обратно к первому наблюдателю, и он мог, казалось бы, по часам определить время прохождения светового сигнала туда и обратно.

Рис. 7.1

Опыт не получился, свет проходил это расстояние много быстрее, чем человек мог на это реагировать (открывать заслонку, смотреть на часы). Единственный результат этого опыта можно сформулировать так: скорость света либо очень велика, либо бесконечно велика (т. е. свет распространяется мгновенно).

В конце XVII в. датскому астроному Ремеру удалось определить скорость света из астрономических наблюдений. Он наблюдал затмения спутника Юпитера. На рисунке 7.1 показаны Солнце Сив точке 1 положение Земли в какой-то момент времени. В этот же момент Юпитер (Ю) был в точке Г. Вокруг него вращается спутник Сп, который через равные промежутки времени (период обращения спутника) заходит за Юпитер. Происходит затмение спутника. Ремер составил расписание этих затмений на полгода вперед с большой точностью. Однако через несколько месяцев затмения стали заметно запаздывать по сравнению с составленным расписанием. Через полгода затмения запаздывали уже на 16 минут.

Ремер объяснил это запаздывание тем, что через полгода Земля прошла уже половину своей орбиты и оказалась в точке 2 (см. рис. 7.1). Юпитер же вращается вокруг Солнца много медленнее, чем Земля, и сместился в точку 2'. Тогда свету приходится пройти расстояние от Юпитера до Земли приблизительно на 2Н большее, где К — расстояние от Земли до Солнца, равное 150 млн км. Разделив это расстояние на время запаздывания, Ремер оценил скорость света с:

В современных условиях с помощью лазерной техники скорость света можно измерять с большой точностью на длине лабораторного стола. Точное значение скорости света в вакууме оказалось очень близким к ЗЮ8 м/с (с * 2,299792458 м/с).

Главный результат этих исследований заключался в том, что скорость света оказалась очень большой, но не бесконечно боль- той. Свет распространяется не мгновенно.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >