光速测定的历史
发布时间：2023-01-30 16:40:28
光速测定的历史17世纪前，天文学家和物理学家以为光速为无限大，宇宙中恒星的光都是瞬时到达地球的。意大利物理学家伽利略首先对上述论点提出怀疑，为了证明光速的有限性，他在1600年左右曾做过粗糙的实验，他确定了A用灯光把信号传到B并收到从B回来的信号所需要的时间。这个实验是在晚上当两个观察者紧靠着站在一起，以及当他们相距近一英里时分别进行的。如果能发觉有时间差，那么，光就是以有限速度传播的，伽利略不能从他的实验解决这个问题。但他提出了一个完全不同的问题，他评论道，在木星后面的木星卫星时常消失，可以用来作光速的测量。1、罗默的光速测定法意大利的天文学家卡西尼作为被路易十四召到巴黎的大科学家之一，大约在1642年，对木星系作了长期的研究。出生于丹麦奥尔胡斯（Aarhus）的年轻天文学家罗默也移居在巴黎，他和让·皮卡特（PiccardJ，1620～1682）一起观察了木卫的食。他们注意到，这些卫星在它们的轨道上运转的时间在一年的各个时期不都是相同的，并且当木星的视大小变小时，这运转的时间大于平均值。但实际的运动中这种不均等性是极少发生的，罗默确信观察到的不规则性是光速有限的一个证据。在1676年9月，罗默向法国科学院递交了报告，报告中说：发生在11月的下一次第一个卫星食的时间要比根据8月的观察进行计算所得到的时间迟10分钟左右，这个矛盾可以用假定光从木星到地球需要时间而得到解释。如图1，当地球从El转图7-9为罗默的光速测定法到E2时，第一个木卫食的时间比从它的平均运转周期中计算所得的时间晚几分钟。罗默把这误差解释为由于光行走OE2距离多费了时间。当地球从E3运转到E4时，食的发生时间要比预计的早。在11月9日，这次食发生在5时35分45秒，而据计算，它应该发生在5时25分45秒。11月22日，他向科学院更详细地解释了他的理论，并讲到，光穿过地球的轨道需要22分钟（现在所知道的更精确的值为16分36秒）。科学院没有立刻接受罗默的理论。皮卡特赞成这理论而卡西尼则反对。罗默根据的是他对第一个卫星的计算，他坦率地讲道，从观察其他三个卫星所做出的类似计算可能不会成功，因为它们运行的不规则性尚未被测定。在卡西尼的心里，这个事实有力地反对了罗默解释的证据。罗默在法国的声誉迅速提高，他做了法国皇太子的私人教师。1681年，丹麦国王克利斯汀五世（ChristianV）把他从法国召回任丹麦任皇家天文学家。2、布拉德雷的贡献在罗默回到祖国以后，对他的理论的信心在巴黎衰落了；但在英国涌得到了著名天文学家哈雷的热情支持，并被牛津的萨维利安（Savilian）天文学教授布拉德雷（Bradley图7-10为布拉德雷试图测量γ座的视差James，1693～1762）以意料不到的方式所证实。当他努力测量星体的视差时，他惊讶地发现它的位移并不全像他所预料的那样；如图2，布拉德雷预料从6月到12月会显示星体从S′到S″的表观运动，而在3月和9月，星体居于天球的中间位置。事实上，6月和12月的位置相同，图7-11为所谓光行差的影响他没有发现视差的影响。但在3月和9 