Tema se si të matet, si dhe sa është shpejtësia e dritës, ka qenë me interes për shkencëtarët që nga lashtësia. Kjo është një temë shumë magjepsëse, e cila që nga kohra të lashta ka qenë objekt i mosmarrëveshjeve shkencore. Besohet se një shpejtësi e tillë është e fundme, e paarritshme dhe konstante. Është e paarritshme dhe konstante, si pafundësia. Megjithatë, është e kufizuar. Rezulton një enigmë interesante fizike dhe matematikore. Ka një zgjidhje për këtë problem. Në fund të fundit, shpejtësia e dritës ende arriti të matet.

Në kohët e lashta, mendimtarët besonin se shpejtësia e dritësështë një sasi e pafundme. Vlerësimi i parë i këtij treguesi u dha në 1676. Olaf Remer. Sipas llogaritjeve të tij, shpejtësia e dritës ishte afërsisht 220,000 km/s. Nuk ishte vlera e saktë, por afër të vërtetës.

Përfundimi dhe vlerësimi i shpejtësisë së dritës u konfirmuan pas gjysmë shekulli.

Në të ardhmen, shkencëtari fizo Ishte e mundur të përcaktohej shpejtësia e dritës nga koha që i duhet rrezes për të përshkuar distancën e saktë.

Ai ngriti një eksperiment (shih figurën), gjatë të cilit një rreze drite u nis nga burimi S, e reflektuar nga pasqyra 3, e ndërprerë nga disku i dhëmbëzuar 2 dhe kaloi përmes bazës (8 km). Pastaj u reflektua nga pasqyra 1 dhe u kthye në disk. Drita binte në hendekun midis dhëmbëve dhe mund të vëzhgohej përmes okularit 4. Koha që i duhej rrezes për të kaluar nëpër bazën u përcaktua në varësi të shpejtësisë së rrotullimit të diskut. Vlera e marrë nga Fizeau ishte: c = 313,300 km/s.

Shpejtësia e përhapjes së një rreze në çdo mjedis të veçantë është më e vogël se kjo shpejtësi në një vakum. Përveç kësaj, për substanca të ndryshme, ky tregues merr vlera të ndryshme. Pas disa vitesh Foucault e zëvendësoi diskun me një pasqyrë që rrotullohet me shpejtësi. Ndjekësit e këtyre shkencëtarëve përdorën në mënyrë të përsëritur metodat dhe skemat e tyre kërkimore.

Lentet janë baza e pajisjeve optike. A e dini si llogaritet? Mund ta zbuloni duke lexuar një nga artikujt tanë.

Dhe mund të gjeni informacione se si të vendosni një pamje optike të përbërë nga lente të tilla. Lexoni materialin tonë dhe nuk do të keni pyetje mbi temën.

Sa është shpejtësia e dritës në vakum?

Matja më e saktë e shpejtësisë së dritës është 1,079,252,848.8 kilometra në orë, ose 299 792 458 m/s. Kjo shifër është e vlefshme vetëm për kushtet e krijuara në vakum.

Por për të zgjidhur problemet, zakonisht përdoret treguesi 300,000,000 m/s. Në një vakum, shpejtësia e dritës në njësitë e Plankut është 1. Kështu, energjia e dritës përshkon 1 njësi gjatësie Planck në 1 njësi të kohës së Plankut. Nëse krijohet një vakum në kushte natyrore, atëherë rrezet X, valët e dritës të spektrit të dukshëm dhe valët gravitacionale mund të lëvizin me një shpejtësi të tillë.

Ekziston një mendim i qartë i shkencëtarëve se grimcat që kanë masë mund të marrin një shpejtësi sa më afër shpejtësisë së dritës. Por ata nuk janë në gjendje të arrijnë dhe tejkalojnë treguesin. Shpejtësia më e lartë, afër shpejtësisë së dritës, u regjistrua në studimin e rrezeve kozmike dhe në nxitimin e grimcave të caktuara në përshpejtuesit.

Vlera e shpejtësisë së dritës në çdo mjedis varet nga indeksi i thyerjes së këtij mediumi.

Ky tregues mund të jetë i ndryshëm për frekuenca të ndryshme. Matja e saktë e sasisë është e rëndësishme për llogaritjen e parametrave të tjerë fizikë. Për shembull, për të përcaktuar distancën gjatë kalimit të sinjaleve të dritës ose radios në vendndodhjen optike, radarin, rrezen e dritës dhe zona të tjera.

Shkencëtarët modernë përdorin metoda të ndryshme për të përcaktuar shpejtësinë e dritës. Disa ekspertë përdorin metoda astronomike, si dhe metoda matëse duke përdorur teknika eksperimentale. Shpesh përdoret një metodë e përmirësuar Fizeau. Në këtë rast, rrota e ingranazhit zëvendësohet nga një modulator i dritës, i cili dobëson ose ndërpret rrezen e dritës. Marrësi këtu është një shumëzues fotoelektrik ose fotocelë. Burimi i dritës mund të jetë një lazer, i cili ndihmon në reduktimin e gabimit të matjes. Përcaktimi i shpejtësisë së dritës baza kohore mund të kalohet me metoda direkte ose indirekte, të cilat gjithashtu ju lejojnë të merrni rezultate të sakta.

Cilat formula përdoren për të llogaritur shpejtësinë e dritës

1. Shpejtësia e dritës në vakum është një vlerë absolute. Fizikanët e caktojnë atë me shkronjën "c". Kjo është një vlerë themelore dhe konstante, e cila nuk varet nga zgjedhja e sistemit të raportimit dhe karakterizon kohën dhe hapësirën në tërësi. Shkencëtarët sugjerojnë se kjo shpejtësi është shpejtësia kufizuese e grimcave.

   Formula për shpejtësinë e dritës në vakum:

   c = 3 * 10^8 = 299792458 m/s

   këtu c është shpejtësia e dritës në vakum.

2. Shkencëtarët e kanë vërtetuar këtë shpejtësia e dritës në ajër pothuajse është e barabartë me shpejtësinë e dritës në vakum. Mund të llogaritet duke përdorur formulën:

Shpejtësia e dritës në media të ndryshme ndryshon në mënyrë të konsiderueshme. Vështirësia qëndron në faktin se syri i njeriut nuk e sheh atë në të gjithë gamën spektrale. Natyra e origjinës së rrezeve të dritës ka qenë me interes për shkencëtarët që nga kohërat e lashta. Përpjekjet e para për të llogaritur shpejtësinë e dritës u bënë që në vitin 300 para Krishtit. Në atë kohë, shkencëtarët përcaktuan se vala përhapet në një vijë të drejtë.

Përgjigje të shpejtë

Ata arritën të përshkruanin vetitë e dritës dhe trajektoren e lëvizjes së saj me formula matematikore. u bë i njohur 2 mijë vjet pas hulumtimit të parë.

Çfarë është fluksi i dritës?

Një rreze drite është një valë elektromagnetike e kombinuar me fotone. Fotonet janë elementët më të thjeshtë, të cilët quhen edhe kuantë të rrezatimit elektromagnetik. Fluksi i ndritshëm në të gjitha spektrat është i padukshëm. Nuk lëviz në hapësirë ​​në kuptimin tradicional të fjalës. Për të përshkruar gjendjen e një valë elektromagnetike me grimca kuantike, është prezantuar koncepti i indeksit të thyerjes së një mediumi optik.

Fluksi i ndritshëm transferohet në hapësirë ​​në formën e një trau me një seksion kryq të vogël. Mënyra e lëvizjes në hapësirë ​​nxirret me metoda gjeometrike. Ky është një rreze drejtvizore, e cila fillon të thyhet në kufirin me media të ndryshme, duke formuar një trajektore lakuar. Shkencëtarët kanë vërtetuar se shpejtësia maksimale krijohet në vakum, në mjedise të tjera shpejtësia e lëvizjes mund të ndryshojë ndjeshëm. Shkencëtarët kanë zhvilluar një sistem në të cilin rrezja e dritës dhe vlera e prejardhur janë ato kryesore për nxjerrjen dhe numërimin e disa njësive SI.

Disa fakte historike

Përafërsisht rreth 900 vjet më parë, Avicena sugjeroi që, pavarësisht nga vlera nominale, shpejtësia e dritës ka një vlerë të kufizuar. Galileo Galilei u përpoq të llogariste në mënyrë eksperimentale shpejtësinë e fluksit të dritës. Me ndihmën e dy elektrik dore, eksperimentuesit u përpoqën të masin kohën gjatë së cilës një rreze drite nga një objekt do të ishte e dukshme në një tjetër. Por ky eksperiment doli të ishte i pasuksesshëm. Shpejtësia ishte aq e madhe sa nuk mund të dallonin kohën e vonesës.

Galileo Galilei tërhoqi vëmendjen për faktin se Jupiteri kishte një interval midis eklipseve të katër satelitëve të tij ishte 1320 sekonda. Bazuar në këto zbulime, në vitin 1676, astronomi danez Ole Roemer llogariti shpejtësinë e përhapjes së një rreze drite si një vlerë prej 222,000 km/sek. Në atë kohë, kjo matje ishte më e sakta, por nuk mund të verifikohej me standardet tokësore.

Pas 200 vjetësh, Louisi Fizeau ishte në gjendje të llogariste shpejtësinë e një rreze drite në mënyrë empirike. Ai krijoi një instalim special me një pasqyrë dhe një mekanizëm ingranazhi që rrotullohej me shpejtësi të madhe. Fluksi i dritës u reflektua nga pasqyra dhe u kthye pas 8 km. Me një rritje të shpejtësisë së timonit, lindi një moment kur mekanizmi i marsheve bllokoi rrezen. Kështu, shpejtësia e rrezes u vendos në 312,000 kilometra në sekondë.

Foucault e përmirësoi këtë pajisje duke ulur parametrat duke zëvendësuar mekanizmin e marsheve me një pasqyrë të sheshtë. Saktësia e matjes së tij doli të ishte më e afërta me standardin modern dhe arriti në 288 mijë metra në sekondë. Foucault bëri përpjekje për të llogaritur shpejtësinë e dritës në një mjedis të huaj, duke marrë ujin si bazë. Fizikani arriti në përfundimin se kjo vlerë nuk është konstante dhe varet nga veçoritë e thyerjes në një mjedis të caktuar.

Vakuumi është një hapësirë ​​e lirë nga materia. Shpejtësia e dritës në vakum në sistemin C shënohet me shkronjën latine C. Është e paarritshme. Asnjë objekt nuk mund të shpërndahet në një vlerë të tillë. Fizikanët vetëm spekulojnë se çfarë mund të ndodhë me objektet nëse ato përshpejtohen në këtë masë. Shpejtësia e përhapjes së një rreze drite ka karakteristika konstante, ajo është:

• të përhershme dhe përfundimtare;
• e paarritshme dhe e pandryshueshme.

Njohja e kësaj konstante ju lejon të llogaritni shpejtësinë maksimale me të cilën objektet mund të lëvizin në hapësirë. Madhësia e përhapjes së një rreze drite njihet si një konstante themelore. Përdoret për të karakterizuar hapësirë-kohën. Kjo është vlera maksimale e lejueshme për lëvizjen e grimcave. Sa është shpejtësia e dritës në vakum? Vlera moderne është marrë përmes matjeve laboratorike dhe llogaritjeve matematikore. Ajo është e barabartë me 299.792.458 metra në sekondë me një saktësi prej ± 1.2 m/s. Në shumë disiplina, përfshirë ato shkollore, përdoren llogaritjet e përafërta në zgjidhjen e problemeve. Është marrë një tregues i barabartë me 3,108 m / s.

Valët e dritës të spektrit të dukshëm për një person dhe valët me rreze X mund të shpërndahen në lexime që i afrohen shpejtësisë së përhapjes së dritës. Ato nuk mund të barazojnë këtë konstante dhe as të kalojnë vlerën e saj. Konstanta është nxjerrë në bazë të gjurmimit të sjelljes së rrezeve kozmike në momentin e nxitimit të tyre në përshpejtues të veçantë. Varet nga mjedisi inercial në të cilin përhapet rrezja. Në ujë, transmetimi i dritës është 25% më i ulët, ndërsa në ajër do të varet nga temperatura dhe presioni në momentin e llogaritjes.

Të gjitha llogaritjet kryhen duke përdorur teorinë e relativitetit dhe ligjin e shkakësisë, të nxjerrë nga Ajnshtajni. Fizikani beson se nëse objektet arrijnë një shpejtësi prej 1,079,252,848.8 kilometra në orë dhe e tejkalojnë atë, atëherë në strukturën e botës sonë do të ndodhin ndryshime të pakthyeshme, sistemi do të prishet. Koha do të fillojë të numërojë mbrapsht, duke thyer rendin e ngjarjeve.

Bazuar në shpejtësinë e një rreze drite, rrjedh përkufizimi i një metri. Kuptohet si zona që rrezja e dritës arrin të kalojë në 1/299792458 sekonda. Ky koncept nuk duhet të ngatërrohet me standardin. Standardi i njehsorit është një pajisje teknike speciale me bazë kadmiumi me çelje që ju lejon të shihni fizikisht një distancë të caktuar.

përfaqësim artistik anije kozmike duke kërcyer në "shpejtësinë e dritës". Kredia: NASA/Qendra Kërkimore Glenn.

Që nga kohërat e lashta, filozofët dhe shkencëtarët janë përpjekur të kuptojnë dritën. Përveç përpjekjes për të përcaktuar vetitë e tij themelore (d.m.th. nga çfarë përbëhet - një grimcë ose një valë, etj.), ata gjithashtu kërkuan të bënin matje të fundme se sa shpejt lëviz. Që nga fundi i shekullit të 17-të, shkencëtarët kanë bërë pikërisht këtë, dhe me saktësi në rritje.

Duke vepruar kështu, ata fituan një kuptim më të mirë të mekanikës së dritës dhe rolit të rëndësishëm që ajo luan në fizikë, astronomi dhe kozmologji. E thënë thjesht, drita udhëton me një shpejtësi të jashtëzakonshme dhe është objekti që lëviz më shpejt në univers. Shpejtësia e saj është një pengesë konstante dhe e pathyeshme dhe përdoret si masë e distancës. Por sa shpejt po lëviz ai?

Shpejtësia e dritës (s):

Drita udhëton me një shpejtësi konstante prej 1,079,252,848.8 km/h (1.07 miliardë). Ajo që përftohet është 299.792.458 m/s. Le të vendosim gjithçka në vendin e vet. Nëse mund të lëvizni me shpejtësinë e dritës, mund të shkoni rreth globit rreth shtatë herë e gjysmë në sekondë. Ndërkohë, një personi që fluturon me një shpejtësi mesatare prej 800 km/h do t'i duheshin më shumë se 50 orë për të lundruar rreth planetit.

Një ilustrim që tregon distancën që kalon drita midis Tokës dhe Diellit. Kredia: LucasVB / Domeni Publik.

Konsideroni këtë nga një këndvështrim astronomik, distanca mesatare nga 384,398.25 km. Prandaj, drita e kalon këtë distancë për rreth një sekondë. Ndërkohë, mesatarja është 149,597,886 km, që do të thotë se dritës i duhen vetëm rreth 8 minuta për ta bërë këtë udhëtim.

Nuk është çudi, pra, pse shpejtësia e dritës është masa që përdoret për të përcaktuar distancat astronomike. Kur themi se një yll i tillë është 4,25 vite dritë larg, nënkuptojmë se do të duheshin rreth 4 vjet e 3 muaj, duke udhëtuar me një shpejtësi konstante prej 1,07 miliardë km/h, për të arritur atje. Por si arritëm në këtë vlerë shumë specifike për shpejtësinë e dritës?

Historia e studimit:

Deri në shekullin e 17-të, shkencëtarët ishin të sigurt se drita udhëtonte me një shpejtësi të kufizuar, ose në çast. Që nga koha e grekëve të lashtë e deri te teologët dhe studiuesit islamikë mesjetarë të kohëve moderne, ka pasur një debat. Por derisa u shfaq puna e astronomit danez Ole Römer (1644-1710), në të cilën u bënë matjet e para sasiore.

Në 1676, Römer vuri re se periudhat e hënës më të brendshme të Jupiterit Io dukeshin më të shkurtra kur Toka po i afrohej Jupiterit sesa kur ajo po tërhiqej. Nga kjo ai arriti në përfundimin se drita udhëton me një shpejtësi të kufizuar dhe vlerësohet se duhen rreth 22 minuta për të kaluar diametrin e orbitës së Tokës.

Profesor Albert Einstein në leksionin e 11-të të Josiah Willard Gibbs në Institutin e Teknologjisë Carnegie më 28 dhjetor 1934, ku ai shpjegon teorinë e tij se materia dhe energjia janë e njëjta gjë në forma të ndryshme. Kredia: AP Photo

Christian Huygens e përdori këtë vlerësim dhe e kombinoi atë me një vlerësim të diametrit të orbitës së Tokës për të arritur në një vlerësim prej 220,000 km/s. Isaac Newton foli gjithashtu për llogaritjet e Roemer-it në veprën e tij kryesore Optika të vitit 1706. Duke korrigjuar distancën midis Tokës dhe Diellit, ai llogariti se do të duheshin shtatë ose tetë minuta që drita të udhëtonte nga njëra në tjetrën. Në të dyja rastet, ka pasur një gabim relativisht të vogël.

Matjet e mëvonshme nga fizikanët francezë Hippolyte Fizeau (1819-1896) dhe Léon Foucault (1819-1868) i rafinuan këto shifra, duke rezultuar në një vlerë prej 315,000 km/s. Dhe nga gjysma e dytë e shekullit të 19-të, shkencëtarët u bënë të vetëdijshëm për lidhjen midis dritës dhe elektromagnetizmit.

Kjo është arritur nga fizikanët duke matur ngarkesat elektromagnetike dhe elektrostatike. Më pas ata zbuluan se vlera numerike ishte shumë afër shpejtësisë së dritës (siç matet nga Fizeau). Bazuar në punën e tij, e cila tregoi se valët elektromagnetike përhapen në hapësirën boshe, fizikani gjerman Wilhelm Eduard Weber sugjeroi që drita ishte një valë elektromagnetike.

Zbulimi tjetër i madh erdhi në fillim të shekullit të 20-të. Në punimin e tij të titulluar "Mbi elektrodinamikën e trupave në lëvizje", Albert Ajnshtajni thotë se shpejtësia e dritës në vakum, e matur nga një vëzhgues me një shpejtësi konstante, është e njëjtë në të gjitha kornizat e referencës inerciale dhe nuk varet nga lëvizja. të burimit ose të vëzhguesit.

Një rreze lazer që shkëlqen përmes një gote me ujë tregon se sa shumë ndryshime pëson ndërsa udhëton nga ajri në gotë në ujë dhe përsëri në ajër. Kredia: Bob King

Duke marrë këtë deklaratë dhe parimin e relativitetit të Galileos si bazë, Ajnshtajni nxori teorinë speciale të relativitetit, në të cilën shpejtësia e dritës në vakum (c) është një konstante themelore. Para kësaj, konventa midis shkencëtarëve ishte se kozmosi ishte i mbushur me "eter që mban dritë", i cili është përgjegjës për shpërndarjen e tij - d.m.th. drita që lëviz nëpër një medium lëvizës do të zbresë në fund të mediumit.

Kjo nga ana tjetër do të thotë se shpejtësia e matur e dritës do të ishte shuma e thjeshtë e shpejtësisë së saj nëpër medium plus shpejtësinë e atij mediumi. Megjithatë, teoria e Ajnshtajnit e bëri konceptin e një eteri fiks të padobishëm dhe ndryshoi idenë e hapësirës dhe kohës.

Jo vetëm që ajo (teoria) avancoi idenë se shpejtësia e dritës është e njëjtë në të gjitha kornizat inerciale, por sugjeroi gjithashtu që ndryshime të mëdha ndodhin kur gjërat lëvizin afër shpejtësisë së dritës. Këto përfshijnë kornizën hapësirë-kohore të një trupi në lëvizje që duket se ngadalësohet, dhe drejtimin e lëvizjes kur matja është nga këndvështrimi i vëzhguesit (dmth. zgjerimi relativist i kohës, ku koha ngadalësohet ndërsa i afrohet shpejtësisë së dritës) .

Vëzhgimet e tij janë gjithashtu në përputhje me ekuacionet e Maksuellit për elektricitetin dhe magnetizmin me ligjet e mekanikës, thjeshtojnë llogaritjet matematikore larg argumenteve të palidhura të shkencëtarëve të tjerë dhe janë në përputhje me vëzhgimin e drejtpërdrejtë të shpejtësisë së dritës.

Sa të ngjashme janë materia dhe energjia?

Në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të, matjet gjithnjë e më të sakta duke përdorur metodën e interferometrave lazer dhe zgavrave rezonante rafinuan më tej vlerësimet e shpejtësisë së dritës. Deri në vitin 1972, një ekip në Byronë Kombëtare të Standardeve të SHBA-së në Boulder, Kolorado, po përdorte interferometrinë lazer për të arritur në vlerën e pranuar aktualisht prej 299,792,458 m/s.

Roli në astrofizikën moderne:

Teoria e Ajnshtajnit se shpejtësia e dritës në vakum nuk varet nga lëvizja e burimit dhe kuadri inercial i referencës së vëzhguesit është konfirmuar vazhdimisht nga shumë eksperimente. Ai gjithashtu vendos një kufi të sipërm në shpejtësinë me të cilën të gjitha grimcat pa masë dhe valët (përfshirë dritën) mund të udhëtojnë në vakum.

Një rezultat i kësaj është se kozmologjitë tani e trajtojnë hapësirën dhe kohën si një strukturë të vetme të njohur si hapësirë-kohë, në të cilën shpejtësia e dritës mund të përdoret për të përcaktuar kuptimin e të dyjave (d.m.th. vitet e dritës, minutat e dritës dhe sekondat e dritës). Matja e shpejtësisë së dritës mund të bëhet gjithashtu një faktor i rëndësishëm në përcaktimin e përshpejtimit të zgjerimit të universit.

Në fillim të viteve 1920, me vëzhgimet e Lemaitre dhe Hubble, shkencëtarët dhe astronomët u bënë të vetëdijshëm se universi po zgjerohej nga pika e tij e origjinës. Hubble gjithashtu vuri re se sa më larg të jetë një galaktikë, aq më shpejt ajo lëviz. Ajo që tani quhet konstanta e Hubble është shpejtësia me të cilën universi po zgjerohet, është e barabartë me 68 km / s për megaparsek.

Sa shpejt po zgjerohet universi?

Ky fenomen, i paraqitur si teori, do të thotë se disa galaktika në fakt mund të lëvizin më shpejt se shpejtësia e dritës, gjë që mund të vendosë një kufi në atë që vëzhgojmë në universin tonë. Në thelb, galaktikat që lëvizin më shpejt se shpejtësia e dritës do të kalonin "horizontin e ngjarjeve kozmologjike" ku ato nuk janë më të dukshme për ne.

Përveç kësaj, deri në vitet 1990, matjet e zhvendosjes së kuqe të galaktikave të largëta treguan se zgjerimi i universit ishte përshpejtuar gjatë disa miliardë viteve të fundit. Kjo çoi në teorinë e "Energjisë së Errët", ku një forcë e padukshme drejton vetë zgjerimin e hapësirës, ​​në vend që objektet të lëvizin nëpër të (pa vënë një kufi në shpejtësinë e dritës ose pa thyer relativitetin).

Së bashku me relativitetin special dhe të përgjithshëm, kuptimi modern i shpejtësisë së dritës në vakum është formuar nga kozmologjia, mekanika kuantike dhe Modeli Standard i fizikës së grimcave. Mbetet konstante kur po flasim rreth kufirit të sipërm me të cilin grimcat pa masë mund të lëvizin dhe mbetet një pengesë e paarritshme për grimcat me masë.

Ndoshta një ditë do të gjejmë një mënyrë për të tejkaluar shpejtësinë e dritës. Ndërsa ne nuk kemi ndonjë ide praktike se si mund të ndodhë kjo, duket se paratë e zgjuara në teknologji do të na lejojnë të anashkalojmë ligjet e hapësirë-kohës, ose duke krijuar flluska deformuese (aka Alcubierre's warp drive) ose duke tunele nëpër të (aka. vrimat e krimbit).

Çfarë janë vrimat e krimbit?

Deri në atë kohë, ne thjesht do të duhet të jemi të kënaqur me universin siç e shohim dhe të qëndrojmë në eksplorimin e pjesës që mund të arrihet me metoda konvencionale.

Titulli i artikullit që keni lexuar "Sa është shpejtësia e dritës?".

Vërtet, si? Si të matni shpejtësinë më të lartë në universi në kushtet tona modeste, tokësore? Ne nuk kemi më nevojë të shqetësohemi për këtë - në fund të fundit, për disa shekuj kaq shumë njerëz kanë punuar në këtë çështje, duke zhvilluar metoda për matjen e shpejtësisë së dritës. Le ta fillojmë historinë me radhë.

shpejtësia e dritësështë shpejtësia e përhapjes së valëve elektromagnetike në vakum. Shënohet me shkronjën latine c. Shpejtësia e dritës është afërsisht 300,000,000 m/s.

Në fillim, askush nuk mendoi fare për çështjen e matjes së shpejtësisë së dritës. Ka dritë - kjo është e mrekullueshme. Më pas, në epokën e antikitetit, tek filozofët shkencorë mbizotëronte mendimi se shpejtësia e dritës ishte e pafundme, domethënë e menjëhershme. Pastaj ishte Mesjeta me Inkuizicionin, kur pyetja kryesore e njerëzve të menduar dhe përparimtar ishte pyetja "Si të mos futemi në zjarr?" Dhe vetëm në epokë Rilindja dhe iluminizmi mendimet e shkencëtarëve janë rritur dhe, natyrisht, të ndara.

Kështu që, Dekarti, Keplerit dhe Fermë ishin të të njëjtit mendim si shkencëtarët e lashtësisë. Por ai besonte se shpejtësia e dritës është e kufizuar, megjithëse shumë e lartë. Në fakt, ai bëri matjen e parë të shpejtësisë së dritës. Më saktësisht, ai bëri përpjekjen e parë për ta matur atë.

Përvoja e Galileos

Përvoja Galileo Galilei ishte e shkëlqyer në thjeshtësinë e saj. Shkencëtari kreu një eksperiment për të matur shpejtësinë e dritës, i armatosur me mjete të thjeshta të improvizuara. Në një distancë të madhe dhe të njohur nga njëri-tjetri, në kodra të ndryshme, Galileo dhe ndihmësi i tij qëndronin me fenerë të ndezur. Njëri prej tyre hapi qepen në fener dhe i dyti duhej të bënte të njëjtën gjë kur pa dritën e fenerit të parë. Duke ditur distancën dhe kohën (vonesa përpara se asistenti të hapte fenerin), Galileo priste të llogariste shpejtësinë e dritës. Fatkeqësisht, në mënyrë që ky eksperiment të kishte sukses, Galileo dhe ndihmësi i tij duhej të zgjidhnin kodrat që janë disa milionë kilometra larg njëra-tjetrës. Dëshiroj t'ju kujtoj se mundeni duke plotësuar një aplikacion në sit.

Eksperimentet e Roemer dhe Bradley

Eksperimenti i parë i suksesshëm dhe çuditërisht i saktë në përcaktimin e shpejtësisë së dritës ishte përvoja e astronomit danez. Olaf Romer. Römer aplikoi metodë astronomike matjen e shpejtësisë së dritës. Në 1676, ai vëzhgoi hënën e Jupiterit Io përmes një teleskopi dhe zbuloi se koha e eklipsit të satelitit ndryshon ndërsa Toka largohet nga Jupiteri. Koha maksimale e vonesës ishte 22 minuta. Duke supozuar se Toka po largohet nga Jupiteri në një distancë të diametrit të orbitës së Tokës, Roemer ndau vlerën e përafërt të diametrit me kohën e vonesës dhe mori një vlerë prej 214,000 kilometra në sekondë. Sigurisht, një llogaritje e tillë ishte shumë e përafërt, distancat midis planetëve njiheshin vetëm afërsisht, por rezultati doli të ishte relativisht afër së vërtetës.

Përvoja e Bradley. Në 1728 James Bradley vlerësoi shpejtësinë e dritës duke vëzhguar devijimin e yjeve. lajthitjeështë një ndryshim në pozicionin e dukshëm të një ylli i shkaktuar nga lëvizja e tokës në orbitën e tij. Duke ditur shpejtësinë e Tokës dhe duke matur këndin e devijimit, Bradley mori një vlerë prej 301,000 kilometra në sekondë.

Përvoja e Fizeau

Rezultati i eksperimentit të Roemer dhe Bradley u trajtua me mosbesim nga bota e atëhershme shkencore. Sidoqoftë, rezultati i Bradley ishte më i saktë për më shumë se njëqind vjet, deri në 1849. Atë vit shkencëtari francez Armand Fizeau mati shpejtësinë e dritës duke përdorur metodën e grilave rrotulluese, pa vëzhguar trupat qiellorë, por këtu në Tokë. Në fakt, ishte i pari pas Galileos metodë laboratorike matjen e shpejtësisë së dritës. Më poshtë është një diagram i konfigurimit të tij laboratorik.

Drita e reflektuar nga pasqyra kalonte nëpër dhëmbët e timonit dhe reflektohej nga një pasqyrë tjetër, 8.6 kilometra larg. Shpejtësia e timonit u rrit derisa drita ishte e dukshme në hendekun tjetër. Llogaritjet e Fizeau dhanë një rezultat prej 313,000 kilometrash në sekondë. Një vit më vonë, një eksperiment i ngjashëm me një pasqyrë rrotulluese u krye nga Léon Foucault, i cili mori rezultatin prej 298,000 kilometrash në sekondë.

Me ardhjen e maserëve dhe lazerëve, njerëzit kanë mundësi dhe mënyra të reja për të matur shpejtësinë e dritës, dhe zhvillimi i teorisë bëri të mundur edhe llogaritjen e shpejtësisë së dritës në mënyrë indirekte, pa bërë matje të drejtpërdrejta.

Vlera më e saktë për shpejtësinë e dritës

Njerëzimi ka grumbulluar përvojë të madhe në matjen e shpejtësisë së dritës. Deri më sot, vlera më e saktë e shpejtësisë së dritës konsiderohet të jetë vlera 299 792 458 metra në sekondë marrë në vitin 1983. Është interesante se matja e mëtejshme, më e saktë e shpejtësisë së dritës doli të jetë e pamundur për shkak të gabimeve në matje metra. Tani vlera e njehsorit është e lidhur me shpejtësinë e dritës dhe është e barabartë me distancën që drita kalon në 1/299,792,458 sekonda.

Në fund, si gjithmonë, ju sugjerojmë të shikoni një video informuese. Miq, edhe nëse përballeni me një detyrë të tillë si matja e pavarur e shpejtësisë së dritës me mjete të improvizuara, mund t'i drejtoheni me siguri autorëve tanë për ndihmë. ju mund të plotësoni një aplikim në faqen e internetit të Korrespondencës. Ju dëshirojmë një studim të këndshëm dhe të lehtë!