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第一个测得光速的人

科普小知识2022-08-09 14:30:23
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光学中有一个常数,也就是说,光在真空(或空气)中的传播速度是3×105千米/秒。你知道这个常数最初是如何测量的吗?

1609年,意大利科学家伽利略创造了世界上第一台天文望远镜,并用它发现了大量新的天体,包括木星的四颗卫星。后来,经过探测,证实了每颗卫星围绕木星的轨道周期是恒定的。

1676年,法国天文学家罗默观察了木星卫星的运动六个月。他仔细测量了一颗卫星出现在轨道上每个位置的时间,发现卫星出现在预定位置的时间逐渐推迟。后来,他发现木星的卫星比观测开始时晚了16分钟到达预定位置,然后他惊讶地发现木星的卫星逐渐提前出现。这到底是怎么回事?罗默经过仔细思考,终于揭开了谜底。他认为木星的卫星环绕它一周的时间是一样的,每颗卫星出现在预定位置的时间也应该是一样的。时间延迟和提前的原因是木星反射的光到达地球需要时间。当地球靠近木星时,来自木星及其卫星的反射光会提前到达。当地球远离木星时,它的逆光稍后到达地球。六个月正好是地球绕太阳转半周的时间。与这段时间相对应的地球位置移动了地球和太阳之间距离的两倍(93×106英里),所以他得出结论,光大花了大约16分钟来完成这个距离差。罗默计算了光在真空(或空气)中的传播速度。

这个结果非常接近现代科学技术测量的值,罗默成为第一个测量光速的人。