Galileinek lámpásokkal nem, Ole Rømernek a Jupiter segítségével már sikerült megmérnie a fény sebességét

Ole Rømer (kép forrása: Wikimedia Commons)

A fénysebesség mérésének gondolata hosszú ideig fel sem merült, még a legnagyobb elmék is, Arisztotelésztől Descartes-ig úgy gondolták, hogy a fény bármilyen távolságot egy pillanat alatt tesz meg.

Ebben csak a 17. században kezdtek kételkedni, s Galilei tette az első kísérletet a fénysebesség meghatározására.mSegédjével egy mérföld távolságra két domb tetejére álltak, letakart lámpával kezükben, majd egyikük lámpavillantással jelzett, a másiknak pedig a fényt látva viszonoznia kellett ezt. Mivel a fény ekkora utat ötmilliomod másodperc alatt tesz meg, nem jártak sikerrel, csak az emberi reakcióidőt mérhették meg.

Az első közelítést a fény sebességére az 1670-es években a dán Ole Rømer adta. A Jupiter holdjainak fogyatkozását vizsgálva észrevette, hogy az rendszeresen a vártnál kicsit előbb következik be, ha a Föld közelebb van a bolygóhoz, illetve később kerül rá sor, amikor a Föld távolabb van a Jupitertől. Rømer ebből azt a következtetést vonta le, hogy a fénynek van sebessége, s a késés az az idő, amely a többlettávolság megtételéhez szükséges.

A Föld-pálya hozzávetőleges ismeretében a feljegyzések szerint 1676. december 7-én elvégezte a számítást, s mintegy 226 ezer kilométert kapott, ami a valós értéknél mintegy 30 százalékkal kevesebb. (Erre a jelentős eseményre emlékezik ma a Google kereső kezdőoldala.) 1728-ban az angol James Bradley az aberráció jelenségét felhasználva már 301 ezer km/s értéket határozott meg fénysebességként.

A fény sebességét 1849. július 23-án mérte meg először földi, laboratóriumi körülmények között a francia Hippolyte Fizeau. Az eljárás során a fénysugár egy fogaskerék fogai között haladt át, majd egy tükörről a nyolc kilométerre elhelyezett másik tükörre esett, onnan pedig vissza az eredeti fogaskerékre. Ha a kerék fordulatszámát jól állították be, ezen idő alatt egy fokot haladt előre és a fog miatt a fény nem látszott. A fordulatszám és a megtett távolság ismeretében számították ki a fénysebességet, amelyet durván 314 ezer kilométernek adódott másodpercenként.

A módszert később Léon Foucault tökéletesítette, s 1862-ben már 298 ezer kilométert kapott, amely igen közel áll a mai ismereteink szerinti 299 792 km/s-hoz. A fény sebességét vízben is megmérték és azt találták, hogy az kisebb, mint a levegőben, ezzel pont került a Newton óta zajló vita végére, hogy a fény hullám-e avagy részecskékből áll. Mivel az elmélet szerint a víz a hullámokat lassítja, a részecskéket felgyorsítja, bebizonyosodott a fény hullámtermészete.

Azóta a fény mérésére egyre pontosabb metódusokat dolgoztak ki és egyre fejlettebb eszközöket (precíziós mérőműszerek, lézer, céziumóra) alkalmaznak. A vákuumbeli fénysebesség értéke 299 792 458 m/s, 1983 óta a méter meghatározása is a fény által a vákuumban a másodperc 1/299 792 458-ad része alatt megtett út hossza. Einstein relativitáselmélete szerint a fény sebessége abszolút, semmi sem gyorsabb nála és független a fényforrás és a megfigyelő sebességétől.

Olvasta már a Múlt-kor
történelmi magazin
legújabb számát?

kedvezményes előfizetés 1 évre (5 szám)

Nyomtatott előfizetés vásárlása
bankkártyás fizetés esetén 18% kedvezménnyel.
Az éves előfizetés már tartalmazza az őszi különszámot.

7 960 ft 6 490 Ft

Digitális előfizetés vásárlása a teljes archívumhoz való hozzáféréssel 50% kedvezménnyel.
Az első 500 előfizetőnek.

20 000 ft 9 990 Ft

Kérdésem van az előfizetésel kapcsolatban

előfizetek

11. A kiegyezéshez vezető út, a kiegyezés tartalma és értékelése
IV. Politikai berendezkedések a modern korban

• Véreskezű zsarnokból Ferenc Jóska – hét évtized „a birodalom első hivatalnokaként”
• A Magyarországgal való kiegyezés felé mozdította el Bécset a königgrätzi vereség
• Külpolitikai kudarcok kényszerítették Bécset a Kiegyezésre
• Deák Ferenc tollba mondta a húsvéti cikket, hogy kézírását se ismerjék fel
• Ferenc József is fogadta az 1849-ben jelképesen felakasztott Andrássyt
• 10 tény a dualizmus kori Magyarországról
• Egyenes út vezetett a kiegyezéstől Trianonig? – az 1867. évi alku 150 év távlatából
• Kossuth a bukás biztosítékát, mások az ország aranykorát látták a Kiegyezésben
• Megoldódott Sisi koronázási fotóinak rejtélye