早期科技不发达的情况下光速是怎么测出来的?
17世纪初,很多科学家认为没有?光速?诸如此类的东西,他们认为光可以一次传播任何距离。伽利略不同意,他想出了一个测量光速的实验:他和助手各拿起一盏带百叶窗的灯笼,他们站在相距一英里的山顶上。伽利略打亮了灯笼。助手一看到伽利略的光,就应该打开百叶窗。速度是通过计算时间和距离得到的,但问题是光速太快了,不能用这种方法测量。
所以需要的实验条件是光的传播距离很长。如何建立这样一个实验?在公元1670年,丹麦天文学家奥勒·罗默对木星的卫星进行了非常仔细的观察。望远镜上观察到的木星上的黑点就是卫星的影子。卫星每1.76天绕木星一周,所以每绕一周所需的时间总是一样的。令他惊讶的是,他发现卫星并不总是出现在它们应该出现的地方。在一年中的某些时候,它似乎有点落后于计划;其他时候,略领先。罗默注意到,当地球更靠近木星时,卫星似乎已经超出了它预测的轨道,但它距离木星更远,卫星似乎很远。?如果光不能无限快地传播,它将需要一些时间从木星到达地球。假设需要一个小时。因此,当你通过望远镜看木星时,你实际上看到的是一个小时前留下的光,所以你会看到木星及其卫星在过去一个小时的样子。当木星走得更远时,光从那里到达这里需要更长的时间,所以罗默比平时更早看到卫星。当木星离地球特别近的时候,就会发生相反的情况。所以卫星根本没有改变轨道,只是看到达这里的时间,好像在不同的位置。罗默通过改变卫星的位置计算出光速的值,地球到木星的距离也会改变。
在接下来的几年里,随着更好的设备和技术的发展,许多人能够更精确地测量光速。利用今天的技术资源,我们可以以难以置信的精度测量它。例如,宇航员已经在月球的岩石上安装了镜子。地球上的科学家可以将激光对准这面镜子,测量激光脉冲的传播时间——来回大约需要两秒半。