ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Астрономические методы определения скорости спета из "Оптика " Основная трудность, на которую наталкивается экспериментатор при определении скорости распространения света, связана с огромным значением этой величины, требующим совсем иных масштабов опыта, чем те, которые имеют место в классических физических измерениях. Эта трудность дала себя знать в первых научных попытках определения скорости света, предпринятых еще Галилеем (1607 г.). Опыт Галилея состоял в следующем два наблюдателя на большом расстоянии друг от друга снабжены закрывающимися фонарями. Наблюдатель А открывает фонарь через известный промежуток времени свет дойдет до наблюдателя В, который в тот же момент открывает свой фонарь спустя определенное время этот сигнал дойдет до Л, и последний может, таким образом, отметить время т, протекшее от момента подачи им сигнала до момента его возвращения. Предполагая, что наблюдатели реагируют на сигнал мгновенно и что свет обладает одной и той же скоростью в направлении АВ и ВА, получим, что путь АВ + ВА = 2Д свет проходит за время т, т. е. скорость света с = 20/х. Второе из сделанных допущений может считаться весьма правдоподобным. Современная теория относительности возводит даже это допущение в принцип. Но предположение о возможности мгновенно реагировать на сигнал не соответствует действительности, и поэтому при огромной скорости света попытка Галилея не привела ни к каким результатам по существу, измерялось не время распространения светового сигнала, а время, потраченное наблюдателем на реакцию. Положение можно улучшить, если наблюдателя В заменить зеркалом, отражающим свет, освободившись таким образом от ошибки, вносимой одним из наблюдателей. Эта схема измерений осталась, по существу, почти во всех современных лабораторных приемах определения скорости света однако впоследствии были найдены превосходные приемы регистрации сигналов и измерения промежутков времени, что и позволило определить скорость света с достаточной точностью даже на сравнительно небольших расстояниях. [c.418] Метод Рёмера (1676 г.), основанный на этих наблюдениях, можно пояснить с помощью рис. 20.1. Пусть в определенный момент времени Земля 3i и Юпитер Юх находятся в противостоянии и в этот момент времени один из спутников Юпитера, наблюдаемый с Земли, исчезает в тени Юпитера (спутник на рисунке не показан). Тогда, если обозначить через Rur радиусы орбит Юпитера и Земли и через с — скорость света в системе координат, связанной с Солнцем С, на Земле уход спутника в тень Юпитера будет зарегистрирован на (R—г)/с секунд позже, чем он совершается во временной системе отсчета, связанной с Юпитером. [c.419] По истечении 0,545 года Земля 3 и Юпитер Юз находятся в соединении. [c.419] Этот результат был исторически первым измерением скорости света. [c.420] Э своем параллактическом движении должна описывать эллипс, угловые размеры которого тем больше, чем меньше расстояние до звезды. [c.420] В общем случае, когда звезда расположена на угловом расстоянии б от плоскости эклиптики, аберрационная траектория звезды представляет собой эллипс, большая полуось которого имеет угловые размеры с д, а малая — осц sin б. Именно такой характер и носило кажущееся смещение звезд по наблюдению Брадлея. Определив из наблюдений ад и зная Но, можно найти с. БраДлей нашел с = 308000 км/с. В. Я- Струве (1845 г.) значительно улучшил точность наблюдений и получил ао = 20 ,445. Самые последние определения дают а = = 20 ,470, чему соответствует с = 299 900 км/с. [c.422] Существенно отметить, что аберрация света связана с изменением направления скорости Земли в течение года. Постоянную скорость, как бы велика она ни была, нельзя обнаружить с помощью аберрации, ибо при таком движении направление на звезду остается неизменным и нет возможности судить о наличии этой скорости и о том, какой угол с направлением на звезду она составляет. Аберрация света позволяет судить лишь об изменении скорости Земли. [c.422] Изложенное простое объяснение аберрации света легко понять в рамках корпускулярных представлений о свете, которые принимал и сам Брадлей. С этой точки зрения свет представляет собой поток летящих частиц, скорость которых не зависит, конечно, от скорости трубы. Рассмотрение аберрации света в рамках волновой теории более сложно и связано с вопросом о влиянии движения Земли на распространение света. Мы вернемся к этому вопросу в 130. [c.422] Вернуться к основной статье