СОДЕРЖАНИЕ
Лоренц — фактор γ в зависимости от скорости. Он начинается с 1 и приближается к бесконечности, когда v приближается к c .
Обычно предполагается, что фундаментальные константы, такие как c, имеют одинаковое значение в пространстве-времени, что означает, что они не зависят от местоположения и не меняются со временем. Однако в различных теориях предполагалось, что скорость света могла со временем измениться . Не было найдено убедительных доказательств таких изменений, но они остаются предметом текущих исследований.
Также обычно предполагается, что скорость света изотропна , что означает, что она имеет одно и то же значение независимо от направления, в котором она измеряется. Наблюдения за излучением ядерных уровней энергии в зависимости от ориентации излучающих ядер в магнитном поле (см. Эксперимент Хьюза-Древера ) и вращающихся оптических резонаторов (см. Эксперименты с резонаторами ) наложили строгие ограничения на возможные двусторонние анизотропия .
Верхний предел скорости
Событие A предшествует B в красной рамке, одновременно с B в зеленой рамке и следует за B в синей рамке.
| Галилей , крытые фонари | неубедительный | ||
| Академия дель Чименто , крытые фонари | неубедительный | ||
| 1675 | Рёмер и Гюйгенс , спутники Юпитера | 220 000 | ‒27% погрешность |
| 1729 г. | Джеймс Брэдли , аберрация света | 301 000 | + Ошибка 0,40% |
| 1849 г. | Ипполит Физо , зубчатое колесо | 315 000 | + 5,1% ошибка |
| 1862 г. | Леон Фуко , вращающееся зеркало | 298 000 ± 500 | 0,60% погрешности |
| 1907 г. | Роза и Дорси, константы EM | 299 710 ± 30 | ‒280 ppm ошибка |
| 1926 г. | Альберт А. Михельсон , вращающееся зеркало | 299 796 ± 4 | +12 ppm ошибка |
| 1950 | Эссен и Гордон-Смит , объемный резонатор | 299 792 0,5 ± 3,0 | +0,14 ppm ошибка |
| 1958 г. | К.Д. Фрум, радиоинтерферометрия | 299 792 0,50 ± 0,10 | +0,14 ppm ошибка |
| 1972 г. | Эвенсон и др. , лазерная интерферометрия | 299 792 0,4562 ± 0,0011 | 0,006 ppm ошибка |
| 1983 г. | 17-я CGPM, определение счетчика | 299 792 .458 (точный) | точно, как определено |
Скорость света — Speed of light.
Наблюдения и эксперименты со сверхсветовой скоростью
Скорость изменения расстояния между двумя объектами в системе отсчета, относительно которой оба движутся (их скорость приближения ), может иметь значение, превышающее c . Однако это не отражает скорость какого-либо отдельного объекта, измеренную в одном инерциальном кадре.
Другой квантовый эффект, который предсказывает возникновение скоростей, превышающих скорость света, называется эффектом Хартмана : при определенных условиях время, необходимое виртуальной частице для туннелирования через барьер, постоянно, независимо от толщины барьера. Это может привести к тому, что виртуальная частица пересечет большой промежуток быстрее света. Однако с помощью этого эффекта нельзя отправлять информацию.
Скачать:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
Скорость света считалась самой большой скоростью во Вселенной. За каждую секунду свет преодолевает расстояние, примерно равное 300 000 км! Эйнштейн, формулируя постулаты специальной теории относительности, обнаружил, что при достижении физическим телом скорости света время останавливается, а линейные размеры тела становятся равными нулю.
Цель исследования: поиск способа измерения скорости света в домашних условиях и определение степени достоверности полученных данных.
Для достижения поставленной цели в ходе исследования были решены следующие задачи:
— проанализировать литературу на предмет выявления способов измерения скорости света;
— найти способ измерения скорости света с использованием доступного оборудования;
— провести измерение скорости света и сравнить полученное значение с табличной величиной.
Методы исследования: теоретический анализ литературы по рассматриваемой проблеме, эксперимент, измерение, сравнительный и поисковый методы.
Гипотеза: если измерить скорость света в домашних условиях с помощью микроволновой печи, то можно получить достаточно точное значение этой величины.
Актуальность и новизна: используя только микроволновую печь и линейку можно без труда, в домашних условиях, измерить скорость света.
Скорость света – это абсолютная величина скорости, с которой распространяются в вакууме электромагнитные волны. Скорость света относится к фундаментальным физическим величинам, т.е. она характеризует не отдельные свойства тела (или поля), а свойства пространства – времени в целом.
Попытки измерить скорость света предпринимались издавна, но исследователи постоянно терпели неудачи. Связано это с тем, что свет в вакууме движется с непостижимой скоростью, равной примерно 300 000 км/с. Ученые же, не предполагая масштаба величины, использовали традиционный метод – пытались измерить время, за которое световой луч пройдет определенное расстояние.
И только Роберт Бойль, знаменитый ирландский ученый, и Роберт Гук, полагали, что скорость света конечна и настолько велика, что экспериментально определить ее значение невозможно.
Позже итальянско-французский астроном Джованни Доменико Кассини и датский ученый, астроном Оле Кристенсен Рёмер использовали метод Галилея в своих экспериментах.
Кассини, наблюдая спутники Юпитера (между 1666 и 1668гг.), обнаружил несоответствия в измерениях и объяснил это конечностью скорости света.
После учебы в Копенгагене в 1671 году, Рёмер занимался астрономическими наблюдениями в обсерватории «Ураниенборг», на острове Вен (там же Кассини проводил свои наблюдения).
В 1672 году Рёмер отправился в Париж и продолжил наблюдения спутников Юпитера, став помощником Кассини. Рёмер заметил, что время между затмениями спутников Юпитера (в частности Ио) становилось короче, когда Земля и Юпитер сближались, и длиннее, когда Земля удалялась от Юпитера.
Скорость света: чему равна и как ее измерили? | Яблык
История изучения вопроса
В древние времена, как ни удивительно, еще античные мыслители задавались вопросом распространения света в нашей вселенной. Тогда считалось, что это бесконечная величина. Первую оценку физическому явлению скорости света дал Олаф Ремер лишь в 1676 г. Согласно его расчетам распространение света составляло примерно 220 тысяч км/с.
Обратите внимание! Олаф Ремер дал приблизительное значение, но, как в последствии выяснилось, не очень отдаленное от реального.
Правильное значение скоростного показателя, с которым продвигается свет в вакууме, было определенно только через полвека после Олафа Ремера. Это смог сделать французский физик А.И.Л. Физо, проведя особый эксперимент.
Он смог измерить это физическое явление путем измерения времени, за которое луч прошел определенный и точно измеренный участок.
Опыт имел следующий вид:
- источник S испускал световой поток;
- он отражался от зеркала (3);
- после этого световой поток прерывался при помощи зубчатого диска (2);
- затем оно проходил базу, расстояние которого равнялось 8 км;
- после этого световой поток отражался зеркалом (1) и отправлялся в обратный путь к диску.
Верхний предел скорости
Почему нельзя двигаться быстрее света
После многочисленных исследований, которые приводились с целью определения точного значения, чему равно СРС, были получены конкретные цифры. На сегодняшний день с = 1 079 252 848,8 километров/час или 299 792 458 м/c. а в планковских единицах данный параметр определяется как единица. Это означает, что энергия света за 1 единицу планковского времени проходит 1 планковскую единицу длины.
Обратите внимание! Эти цифры справедливы только для условий, которые имеются в вакууме.
Обратите внимание! Максимальная скорость, приближенная к световой, была получена при исследовании космических лучей, разгоняемых в специальных ускорителях.
Стоит отметить, что эта физическая константа зависит от того, в какой среде она измеряется, а именно от показателя преломления. Поэтому ее реальный показатель может разниться в зависимости от частот.
