江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服


木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服
文章图片
木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服
文章图片
木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服
文章图片
木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服
文章图片
木星■光速这么快，它是如何被人类测出来的？看完不得不佩服
文章图片
众所周知 ， 光在真空中的传播速度是299792458米/秒（约等于3×10^8m/s） ， 但你知道这个速度是怎么测量出来的吗？
最开始 ， 包括亚里士多德在内的科学家们认为光速是无限大的 ， 直到丹麦的天文学家罗默发现了光是以有限的速度传播 ， 光速的测量才有了真正意义的开始 。
在太阳系中 ， 行星都是围绕太阳运动的 ， 木星有一些卫星 ， 例如木卫一 ， 它就是环绕木星运动的 。
假设地球运动到太阳的下方 ， 而木星是在太阳的上方位置的话 ， 太阳发出的光照到了木星上 ， 会被木星挡住 ， 我们把太阳看成一个点的话 ， 那么木星后面会形成一块阴影范围 。 假如木卫一进入到了阴影区域 ， 我们就看不到它了 ， 这种现象叫做木卫一的月食或日食现象 。
按理说 ， 当木卫一进入阴影范围开始到它运行出来后的这个时间间隔应该是相同的 ， 但是罗默却发现当地球移动到太阳的右侧时 ， 木卫一进入阴影部分的时间间隔会比较短 ， 而当地球移动到太阳左侧时 ， 时间间隔会比较长 ， 这是为什么呢？
经过了长期的计算、思考和测量实验后 ， 罗默明白了 ， 光波其实是以有限速度传播的 ， 速度大概是2.25×10^8m/s 。
虽然这个数据和目前我们的3×10^8m/s还有一定的误差 ， 但是通过这个结论 ， 人们至少知道了 ， 光速确实是有限的 。 后来又有很多人通过各种实验方法来测量光速 ， 比较著名的就是迈克尔逊八面镜实验 。
迈克尔逊八面镜实验就是通过一个正八面钢质棱镜 ， 简称八面镜来实验的 。 当光线从一个地方照射到八面镜后 ， 经过反射到达很远的一个位置 ， 而这个很远处的位置又通过两次反射把光线返回来了 ， 然后进入到观察目镜 ， 这就是一个光路 。
在这个光路中 ， 其它地方距离比较短 ， 就回来的路径是比较长的 。 正常情况下我们是能够看见光的 ， 但是如果让八面镜旋转起来的话 ， 就不一定能看见光了 。 因为此时的角度已经不是45度了 ， 所以光线就不知道发到什么地方去了 ， 看不见了 。
但是再通过调整角度的话 ， 让它正好能转一个格 ， 那么此时的转速如果是每秒转了n周的话 ， 那么时间间隔△t就是1/8的周期 ， 就是1/8n秒 。 从1879年到1926年 ， 经过了近50年的测量研究 ， 最后他将光速测定值定为C=299796km/s这是当时最精确的测定值 ， 很快成为当时光速的公认值 。
迈克尔逊研究出这个问题后就想 ， 光在真空中可以传播 ， 那它的传播速度是相对于哪个参考系的呢？他猜想 ， 也许有那么一个绝对参考系叫做“以太参考系” ， 于是迈克尔逊就设计了很多实验装备 ， 希望能以此来找到以太 ， 但最终却都没有找到 。
以太寻找的失败直接导致了爱因斯坦相对论的诞生 ， 所以对于光的问题 ， 每一次进步都是意味着物理学的一次飞跃 。 科学家们花费了毕生精力来研究 ， 为我们的现代物理学打下了坚实的基础 ， 实在是令人佩服 。


推荐阅读


上一篇：▲?怎么证明地球的转动？只要把石头吊在空中，神奇的事情就发生了

下一篇：「iPhone」抵制苹果真的可行？iPhone背面的标注给了我们深刻的反思！