Ταχύτητα του φωτός: Η ιστορία πίσω από το doodle της Google!
Τα 340 χρόνια από τον προσδιορισμό της ταχύτητας του φωτός γιορτάζει η Google, αφιερώνοντας το doodle της 7ης Δεκεμβρίου σε αυτήν την μοναδικά καινοτομία! Όμως, ποιοι βρίσκονται πίσω από την ανακάλυψη αυτή και τι ισχύει σήμερα;

Screen Shot 2016-12-07 at 11.20.42

Τα 340 χρόνια από τον προσδιορισμό της ταχύτητας του φωτός γιορτάζει η Google, αφιερώνοντας το doodle της 7ης Δεκεμβρίου σε αυτήν την μοναδικά καινοτομία! Όμως, ποιοι βρίσκονται πίσω από την ανακάλυψη αυτή και τι ισχύει σήμερα;

Η ιστορία συγκρατεί τον Δανό όλε Κρίστενσεn Ρέμερ ως τον πρώτο που μπόρεσε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός, μόλις το 1676. Ταυτόχρονα, ο πρώτος που αποπειράθηκε να το κάνει θεωρείται πως είναι ο Γαλιλαίος, το 1638.

Βέβαια, την αναγνώριση της μέτρησης της ταχύτητας του φωτός που δεν μπόρεσε να πετύχει ο Ρέμερ, την πέτυχε ο Άγγλος βασιλικός αστρονόμος Τζέιμς Μπράντλεϊ, ο οποίος κατέγραψε 297.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.

Το αποτέλεσμα του Μπράντλεϊ παρέμεινε το ακριβέστερο διαθέσιμο ως τα μέσα του 19ου αιώνα, οπότε ο πρόεδρος της Γαλλικής Ακαδημίας Φρανσουά Αραγκό ζήτησε από τους φοιτητές της Ιατρικής Ιπολίτ Φιζό και Λεόν Φουκό να μετρήσουν την ταχύτητα του φωτός σε εργαστηριακές συνθήκες.

Η τιμή που υπολόγισε ο Φιζό το 1849 ήταν 313.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ο Φουκό πήγε τη μέθοδο του Φιζό ένα βήμα παραπέρα και το 1862 τη βρήκε 298.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.

4052

Η σημερινή δεκτή τιμή, υπολογισμένη με λέιζερ, είναι 299.792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο.

Ωστόσο, πριν από μόλις μερικές ημέρες, αναπτύχθηκε για πρώτη φορά μια θεωρία που αμφισβητεί εκείνη του Αϊνστάιν ως προς την ταχύτητα του φωτός. Συγκεκριμένα, η θεωρία αυτή υπαγορεύει ότι το φως δεν είχε πάντα την ίδια ταχύτητα (299.792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο ή περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο). Ένα επιστημονικό σενάριο που υποστηρίζουν εδώ και κάποια χρόνια ορισμένοι επιστήμονες, αμφισβητώντας έτσι τη θεωρία του Αϊνστάιν.

Ο Ζοάο Μαγκουέγιο του Imperial College του Λονδίνου και ο Νιαγές Αφσορντί του Πανεπιστημίου Γουότερλου του Καναδά, υποστηρίζουν ότι η ταχύτητα του φωτός ήταν ακόμα μεγαλύτερη από αυτή που υπολογίζουν οι επιστήμονες, αμέσως μετά από την «Μεγάλη Έκρηξη» που δημιούργησε το σύμπαν. Μόλις πριν από μερικές μέρες αποφάσισαν να δώσουν την θεωρία τους στην δημοσιότητα.

Η ιδέα αυτή περί μη σταθερής ταχύτητας του φωτός δεν είναι κάτι καινούριο αλλά πρωτοεμφανίσθηκε στο τέλος της δεκαετίας του 1990, χωρίς ωστόσο να υιοθετηθεί από το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας.

«Αν επαληθευθεί η θεωρία μας, αυτό θα σημαίνει ότι οι νόμοι της φύσης δεν ήσαν πάντοτε οι ίδιοι με τους σημερινούς», ανέφεραν οι επιστήμονες, που πιστεύουν ότι μέσα σε εύρος πέντε ετών, θα φανεί αν τα όσα υποστηρίζουν είναι σωστά ή όχι.

Τι εστί “ταχύτητα του φωτός”;

Η ταχύτητα του φωτός είναι η ταχύτητα με την οποία το φως διαδίδεται στο κενό ή σε άλλα μέσα. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό που συμβολίζεται συνήθως με c, είναι 299.792.458 m/s (μέτρα το Η ταχύτητα του φωτός είναι η ταχύτητα με την οποία το φως διαδίδεται στο κενό ή σε άλλα μέσα. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό που συμβολίζεται συνήθως με c, είναι 299.792.458 m/s (μέτρα το δευτερόλεπτο) σε μονάδες SI, δηλαδή κατά προσέγγιση 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή σε επιστημονική μορφή 3·108m/s.

Η ταχύτητα του φωτός στο “κενό” θεωρείται η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να αναπτυχθεί, όχι μόνο από το φως αλλά και από τα υπόλοιπα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, άλλες μορφές μετάδοσης ενέργειας και από την ύλη. Η ταχύτητα αυτή είναι τόσο μεγάλη, ώστε αν ένας παρατηρητής κινούταν γύρω από τον ισημερινό της γης με αυτή την ταχύτητα θα ολοκλήρωνε το γύρω του κόσμου σε 13 εκατοστά του δευτερολέπτου. Άλλο παράδειγμα είναι ότι το φως του ήλιου φτάνει στη γη μετά από 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα, αφότου εκπεμφθεί από την επιφάνειά του.

Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από το μέσο μέσα στο οποίο γίνεται η διάδοση. Συγκεκριμένα, όταν το φως διαδίδεται σε κάποιο υλικό (όπως το γυαλί ή ο αέρας), η ταχύτητά του εξαρτάται από τον δείκτη διάθλασης του συγκεκριμένου υλικού· όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης διάθλασης, τόσο πιο μικρή είναι η ταχύτητα του φωτός μέσα στο υλικό. Η ταχύτητα του φωτός σε άλλα υλικά είναι κατά κανόνα μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός στο κενό, ο δείκτης διάθλασης του κενού είναι 1 και στα υπόλοιπα υλικά μεγαλύτερος του ένα. Λόγω της αλλαγής της ταχύτητάς του καθώς μεταβαίνει από ένα μέσο σε άλλο με διαφορετικό δείκτη διάθλασης παρατηρείται το φαινόμενο της διάθλασης, γιατί ισχύει ο νόμος της συντομότερης διαδρομής του φωτός.

Οι απόπειρες μέτρησης της ταχύτητας του φωτός

Galileo-sustermans

Το πρώτο άτομο που προσπάθησε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός δεν μας είναι άγνωστό. Πρόκειται για τον Γαλιλαίο, ο οποίος, μόλις το 1638, προσπάθησε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός με έναν αρκετά παράδοξο τρόπο. Δύο μαθητές του στέκονταν το βράδυ σε δύο γειτονικούς λόφους, κρατώντας ο καθένας από 1 καλυμμένο φανάρι. Ο πρώτος ξεσκέπαζε το φανάρι του και άρχισε να μετράει το χρόνο.

Ο δεύτερος ξεσκέπαζε το δικό του φανάρι μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του πρώτου. Ο πρώτος σταματούσε το χρόνο μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του δεύτερου. Φυσικά με τα χρονόμετρα της εποχής εκείνης δεν ήταν δυνατό να μετρηθεί ένα χρονικό διάστημα 10 εκατομμυριοστών του δευτερολέπτου, όσος δηλαδή ήταν ο χρόνος που χρειαζόταν το φως για να διανύσει στις δύο κατευθύνσεις την απόσταση του ενάμιση χιλιομέτρου που χώριζε τους δύο λόφους.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Το 1666 έγινε για πρώτη φορά η μέτρηση της ταχύτητας του φωτός, αν και με κάποια ανακρίβεια, απ΄το Δανό αστρονόμο Όλε Ρέμερ. O Ρέμερ υπολόγισε την περίοδο των δορυφόρων του Δία, σκεπτόμενος ότι οι περίοδοι αυτοί θα έπρεπε πριν από οτιδήποτε άλλο να είναι σταθερές. Αλλά όταν έκανε τις πρώτες μετρήσεις του, ανακάλυψε ότι οι περίοδοι αυτές δεν ήταν σταθερές. Για την ιστορία ο Ρέμερ μέτρησε την ταχύτητα της τάξης των 310.000 km/s.

479px-James_Bradley_by_Thomas_Hudson

Στα 1725 ο Τζέιμς Μπράντλεϊ χρησιμοποίησε μια μέθοδο, που λεγόταν Αστρική Διαταραχή. Αυτή η μέθοδος δέχεται ότι η γωνία, μέσα στην οποία το φως από κάποιο μακρινό αστέρα φτάνει στη γη διαφέρει, ανάλογα με τη θέση που έχει η γη εξαιτίας της τροχιάς της. Υπάρχει δηλαδή διαφορά, αν η γη πλησιάζει ή απομακρύνεται απ΄τον αστέρα.

Hippolyte_Fizeau

Η μέθοδος του Γάλλου Φιζό αφορούσε το χρόνο που χρειαζόταν ένα σήμα φωτός να φτάσει ένα μακρινό καθρέφτη και να επιστρέψει. Ο Φιζό χρησιμοποίησε έναν περιστρεφόμενο τροχό, ο οποίος σε περιοδικά χρονικά διαστήματα άφηνε το φως να διέλθει μέσα από το τηλεσκόπιο του. Ο καθρέφτης του απείχε περίπου 9 χιλιόμετρα από αυτόν και η περίοδος στο τηλεσκόπιο του ήταν 60 ms.

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ VIDEOS - ΒΛΕΠΟΥΝ ΟΛΟΙ

JOBS

Χιλιάδες Θέσεις Εργασίας σε όλη την Ελλάδα

Logistics

Πλήρης Απασχόληση

03-01-2024

Μενίδι

Αγροτικά

Πλήρης Απασχόληση

24-01-2024

Ηρακλειο Κρητης

⚽🏀 LIVE SCORES
30 Μαρ. 2024
Παν
15:00
-
Αστ
30 Μαρ. 2024
Βόλ
17:30
-
Κηφ
29 Μαρ. 2024
ΦΕΝ
19:45
-
ΑΛΜΠ
29 Μαρ. 2024
ΒΙΡ
21:30
-
ΠΑΟ

ΠΩΣ ΣΟΥ ΦΑΝΗΚΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ;