?Comment connaît-on la vitesse de la lumière
La vitesse de la lumière telle que nous la connaissons aujourd'hui est d'environ 300 000 km/sec
Comment pouvons-nous mesurer quelque chose se déplaçant à une vitesse aussi
? incroyable
Pouvez-vous à cette vitesse faire le tour de la planète sept fois et demie en une
? seconde
Que pensez-vous, mon cher lecteur, que vous sachiez que le début de ces tentatives de mesure de la vitesse de la lumière était à une époque où aucune de ces technologies actuelles, telles que les appareils de mesure laser que nous avons maintenant, n'existait ? pas
? Même s'il n'y avait pas encore d'électricité, n'est-ce pas étrange
Tentative de mesure de la vitesse de la lumière
Au début du XVIIe siècle, l'astronome Galileo Galilei a essayé de mesurer la vitesse de la lumière et a fait sa célèbre expérience.
L'expérience de Galileo pour mesurer la vitesse de la lumière
Galilée envoya deux personnes portant chacune une lampe ordinaire, et la distance entre elles était d'un mile, et Galilée leur demanda de se donner l'un à l'autre un signal lumineux avec sa lampe.
Galileo a ensuite calculé le temps entre l'un d'eux envoyant le signal et l'autre répondant, en tenant compte de la proportion d'erreur humaine, pour voir que la différence était nette, qui est le temps qu'il a fallu à la lumière pour parcourir la distance entre eux, qui est, comme nous l'avons mentionné, un mile complet, mais l'expérience a malheureusement échoué !
Raisons de l'échec de l'expérience de Galileo
La lumière parcourt cette simple distance dans l'expérience en un cent millième de seconde, ce qui est un très petit laps de temps et ne peut jamais être observé à l'œil nu uniquement.
À la suite de cette expérience, Galileo a enregistré que la vitesse de la lumière est certainement trop grande pour être déterminée par une expérience comme celle-ci
Et peut-être 10 fois plus rapide que la vitesse du son
L'expérience de Romer pour mesurer la vitesse de la lumière
Environ quarante ans après les expériences de Galilée, un autre scientifique nommé "Ole Romer" a fait une autre expérience, mais cette fois-ci, elle était très intelligente et précise, comme nous le verrons bientôt.
Télescope Oli Romer et Bradley
Au XVIIe siècle, les voyages en mer étaient à l'apogée de leur activité, mais il y avait l'un des problèmes qui nécessitait une solution radicale, qui était de convenir d'un horaire unifié pour les voyages sur lequel tous les marins pouvaient s'entendre dans les différentes côtes et ports maritimes. afin que leurs voyages soient organisés ensemble et synchronisés, et à cette époque il n'y avait pas d'heures d'après ni d'outils précis leur permettant pendant qu'ils naviguaient -en mer- de mesurer le temps avec une précision compatible avec ceux de la terre. des éclipses des lunes de Jupiter, et que les éclipses sont régulières et précises et répétées pour déterminer l'heure et conviennent qu'elle est fixe pour tout le monde
Détermination de l'heure à l'aide de l'éclipse
C'était une excellente idée, et les marins en mer pouvaient utiliser de petits télescopes sur leurs navires et déterminer le moment d'entrée des plus grandes lunes de Jupiter, que ce soit - Io, par exemple - dans la zone de l'éclipse justement, mais un autre problème est apparu !
Heures des éclipses lunaires
Le scientifique Ole Romer a remarqué que les dates de l'éclipse de la lune de Jupiter changent de la date calculée pour elle avec le changement de la distance de la Terre à Jupiter pendant leur orbite autour du soleil ; De sorte que la différence de durée est déterminée par leur distance l'un de l'autre ; Cette distance qui augmente quand la Terre est aussi loin que possible de Jupiter, et diminue quand la Terre est aussi proche que possible de Jupiter, et quand la Terre est au milieu ; La différence devient un terrain d'entente entre les deux comptes, il est donc difficile pour les marins d'utiliser cette idée pour déterminer leur propre système de chronométrage, donc tout le monde l'a négligé, mais "Romer" a continué à surveiller.
Romer détermine la raison du retard de l'éclipse
Ici, Romer est venu à une idée simple qui dit : peut-être que le problème n'est pas dans le mouvement de la lune "Io" ou dans l'ombre de Jupiter, mais le problème est que la lumière a une vitesse spécifique, et donc il faut plus de temps pour atteindre la Terre alors qu'elle est loin de Jupiter, "Romer" a fait ses équations Mais il a fait une erreur dans le calcul du changement de temps, il a donc enregistré la vitesse de la lumière à 200 000 kilomètres par seconde, ce qui est une énorme différence en effet, mais le " La méthode Romer" elle-même est très précise et avec des calculs précis, le résultat est précis, en tout cas nous sommes à 50 ans de plus d'expérience en précision.
localiser les étoiles
La parallaxe est un changement apparent de la position d'un objet que nous observons de loin.. Ce changement est observé en raison du changement de notre position sur la planète Terre lors de sa rotation. Voici un exemple tiré de la réalité :
Vous voyez le soleil au coucher du soleil, il est au-dessus du minaret de la mosquée de la ville, puis lorsque vous déplacez votre voiture de quelques dizaines de mètres et que vous regardez à nouveau le soleil, vous le retrouvez maintenant au-dessus d'un autre bâtiment et avez quitté sa première position.
Lorsque la Terre tourne autour du soleil sur sa trajectoire, le diamètre de son orbite est d'environ 300 millions de kilomètres, et cette transition dans l'orbite entraîne une déviation des positions des étoiles et des objets que nous observons par rapport à un autre point fixe (un autre étoile par exemple).
éclat d'étoile
Lorsque nous observons une étoile pendant l'été et déterminons sa position, puis pendant l'hiver nous ré-observons la même étoile, nous constatons que sa position a changé ou "s'est déplacée" par rapport à la position précédente, et plus cette étoile est proche, plus son changement de position ou (déplacement) est clair.
Méthode Bradley pour mesurer la vitesse de la lumière
En 1728, James Bradley, un physicien britannique, observait l'étoile "Gamma le Dragon" dans la constellation du Dragon. Notez des données étranges dans ses mesures
Lors de l'observation, l'étoile s'est déplacée dans le ciel dans un grand ovale d'un diamètre de 41 secondes d'arc ; Au contraire, les mesures d'autres groupes d'étoiles provoquaient les mêmes résultats, tout le monde se déplaçait de la même manière et les étoiles ne pouvaient pas être si proches ou toutes côte à côte.
Un exemple de mouvement d'étoile
Ceci est similaire à lorsque vous vous tenez sous la pluie, vous dirigerez le parapluie complètement vers le haut dans une direction verticale, mais lorsque vous courrez, la pluie apparaîtra en diagonale et non verticalement, et vous dirigerez le parapluie un peu vers l'avant en fonction de votre vitesse de course
De là, vous pouvez calculer le degré d'inclinaison de la voilure et mesurer la vitesse de la pluie par rapport à votre vitesse de course
Bradley a continué à penser dans la confusion !! jusqu'à ce qu'il découvre lors d'un voyage dans la Tamise dans le sud de l'Angleterre que le problème n'a peut-être rien à voir avec la question du déplacement et du changement de position d'observation, mais le problème a à voir avec la vitesse du La rotation de la Terre elle-même et non la distance parcourue sur son orbite autour du soleil
Exemple simple de mouvement et de vitesse
Pour comprendre cela, imaginons qu'il y ait un train qui s'arrête quand il pleut. Lorsque vous regardez par votre fenêtre, vous constaterez que les gouttes de pluie tombent complètement à la verticale, mais lorsque le train se déplace, vous voyez la pluie comme si elle tombait en diagonale et pas verticalement, et si la vitesse du train augmente, la tendance apparente des gouttes de pluie augmente.
C'est - alors - ce qui se passe lorsque nous observons les étoiles dans leur mouvement, la lumière qui en tombe dans une direction perpendiculaire à la terre n'apparaît pas verticalement car la terre elle-même se déplace et se déplace sur son orbite.
Atteindre la vitesse de la lumière
Ici, le génie "Bradley", grâce à l'utilisation des mathématiques en trigonométrie, a pu mesurer l'angle d'inclinaison du faisceau de lumière provenant de l'étoile observée, et il a pu donner une estimation presque précise de la vitesse de lumière, et ses calculs étaient de 301 000 kilomètres par seconde !
Retour sur la planète terre
Eh bien, revenons sur Terre, l'ancienne expérience Galileo était correcte en termes de méthode et d'étapes, mais la distance entre les deux personnes était très faible.
Par conséquent, les vastes distances entre notre planète Terre et la géante Jupiter nous ont permis, ou nous avons repéré des étoiles dans les profondeurs de l'espace, de mesurer la vitesse de la lumière de manière plus simple et plus précise.
Méthode Vizo pour mesurer la vitesse de la lumière
Au XIXe siècle après JC, les moteurs nous ont donné une autre opportunité de mesurer la vitesse de la lumière, à commencer par "Armand Viseau", le physicien français.
L'idée de Vizo était très efficace, et elle se résume dans une expérience comme suit :
Une puissante source de lumière émet un faisceau de lumière focalisé dans la direction d'un miroir à une distance de huit kilomètres pour atteindre un miroir et est réfléchi à nouveau par celui-ci et renvoyé à la source de son origine
Sur le chemin du retour vers le faisceau lumineux réfléchi, nous mettons une roue avec des fentes et des trous égaux fréquents, cette roue tourne par un moteur puissant, et pendant le retour du faisceau lumineux, il peut passer à travers les trous de la roue tournante et il peut venir à travers la partie solide sans fentes et donc il ne reviendra pas à la source !
Et ici, "Fizo" ajuste la vitesse de rotation du moteur et la rotation de la roue ajourée pour que le rayon lumineux réfléchi passe entre une des fentes et atteigne le miroir puis en revenant il passe par la fente suivante, ici vous pouvez simplement mesurer la distance entre les deux fentes de la roue et la vitesse de rembobinage, et ainsi nous pouvons mesurer la vitesse de la lumière. Avec précision, FIZO l'a calculée à 313 km/s, une différence d'environ 4 % par rapport au résultat exact.
Méthode de Michaelson pour mesurer la vitesse de la lumière
De la même manière, le physicien américain Albert Michaelson a apporté en 1920 des modifications très précises et importantes à l'expérience FIZO, ajoutant - à la place d'une roue dentée - un miroir à huit faces tournant à différentes vitesses, à une distance de 35 km, pour réfléchir le rayon lumineux d'une source à un récepteur du côté opposé, En calculant la vitesse de rotation du miroir, l'équipe de Michaelson a pu mesurer la vitesse de la lumière avec une légère différence par rapport à sa valeur connue. Il s'attendait à ce qu'elle soit de 299 796 plus ou moins 4 kilomètres.
Mesurer la vitesse de la lumière à la maison
Quant à l'image moderne de la vitesse de la lumière, elle s'est développée à cause de la Seconde Guerre mondiale, avec notre besoin de mesures précises qui déterminent la vitesse de la lumière afin que nous puissions ajuster nos radars et envoyer les codes aux avions et aux sous-marins dans le profondeurs de l'Atlantique, au centre de ces mesures, l'expérience de la physicienne britannique Louise Aisen.
La méthode de Louise Eisen pour mesurer la vitesse de la lumière
Louise Aisen a créé des ondes stagnantes en faisant passer deux micro-ondes de même fréquence et amplitude, mais de sens opposé, dans une zone spécifique de 8 microns, et cette expérience a pu déterminer une lecture précise de la vitesse de la lumière de 299 792,5 km/ h, afin de mieux comprendre la méthode d'Aisen, faites la même expérience chez vous.
Une expérience à domicile pour mesurer la vitesse de la lumière
Tout ce dont vous avez besoin est un micro-ondes, retirez la plaque tournante de celui-ci, mettez au micro-ondes un long morceau de chocolat, puis faites tourner l'appareil pendant une minute, ce qui se passera, c'est que les micro-ondes sont des ondes stagnantes, vibrant simplement de haut en bas dans le même endroit, dans les nœuds entre les vibrations L'énergie des vagues est la plus faible, alors qu'elle est la plus élevée dans les régions des vagues ; Ainsi lorsque vous sortez un morceau de chocolat, vous trouverez à sa surface un groupe de points qui ont fondu, et d'autres points qui n'ont pas encore commencé à fondre.
Calculez maintenant la distance entre deux points fondus à la surface d'un morceau de chocolat, c'est la moitié de la longueur d'onde, un calcul simple peut multiplier cette valeur par 2 pour obtenir une longueur d'onde complète, puis multiplier cette valeur par la fréquence de votre appareil - écrite dans le arrière-plan de chaque appareil - Vous obtiendrez la vitesse de la lumière très précisément, chez vous !
Peut-être qu'après cette dernière expérience, le but implicite de cet article deviendra clair pour vous. À première vue, le sujet de la mesure de la vitesse de la lumière semble très difficile, et cela nécessite des distances très importantes, mais la science joue toujours de manière indirecte, le méthode scientifique nous pousse à concevoir différentes façons de contourner ce qui semble impossible à abandonner.
L'impossibilité est mise de côté, et vous citez un peu de lumière du possible. Dans l'expérience "Vizo", par exemple, nous avons inversé la vitesse de la lumière avec la vitesse de rotation des roues, et dans l'expérience Aisen, nous avons mesuré la longueur d'une onde stagnante, et ici nous la mesurons à travers un morceau de chocolat à la maison, simplement parce qu'il existe une loi qui nous aide à Convertir des choses difficiles en beaucoup plus facile, avec beaucoup de goût
Et à un autre article.. vous êtes bien mes amis
https://999space.blogspot.com/2022/05/blog-post_18.html?fbclid=IwAR369hg7WeB6_sVdwt_8Hx9mWw7eaiV9oEndSMWX1LBlcWPMrmSWBFILwGc