Как впервые была определена скорость света

Первое определение скорости  света в практическом применении принадлежит датскому астроному Оле Рёмеру во время наблюдения над затмениями спутника Юпитера Ио.

Оле Рёмер

Оле Рёмер

Астрономическая информация при наблюдении затмений

В начале XVII века король Испании Филипп III предложил вознаграждение тому, кто сможет разработать метод точного расчета долготы, находясь вдалеке от суши. Технологическая задача создания достаточно точных часов была слишком трудна, поэтому ученые начали искать высокоточные природные часы, и казалось, что вполне разумно будет обратиться к планетам, созвездиям и звездам на небе.

Галилей, открывший спутники Юпитера, был убежден, что он мог бы использовать их орбиты как часы, так как они регулярно входят в тень планеты-гиганта и выходят из нее. Используя систему Юпитера в качестве космических часов, Галилей разработал точную систему слежения за временем. Однако наблюдение с подвижного корабля затмений этих крошечных точек света, расположенных примерно за три четверти миллиарда километров  от Земли, было нецелесообразным, поэтому, хотя логика была очевидной, он не смог выиграть приз короля.

Несмотря на это стало ясно, что этот метод может быть использован для точного измерения долготы на суше, при стабильных условиях и при наличии телескопов высокого качества. Таким образом, наблюдения и каталогизация затмений спутников Юпитера, в частности, Ио, стали ценной астрономической информацией.

Гениальное объяснение скорости света

В середине XVII века итальянский и французский астроном и инженер Джованни Кассини исследовал спутники Юпитера. Он первым использовал затмения Ио для измерения долготы и опубликовал подробные таблицы с датами затмений.

В обсерватории Ураниборга, недалеко от Копенгагена, Жан Пикар и Оле Рёмер в течение нескольких месяцев 1671 года наблюдали более ста затмений Ио и отметили время затмений и интервалы между ними. Объединив данные из Ураниборга с наблюдениями Кассини из Парижской обсерватории, Рёмер заметил, что небесная точность «часов Юпитера» была не так высока, как можно было ожидать. В течение нескольких месяцев Рёмер прогнозировал, когда Ио окажется позади дрейфующего Юпитера. В зависимости от времени года наблюдалось значительное расхождение – более чем на двадцать две минуты – между прогнозируемыми и фактически наблюдаемыми временными интервалами между затмениями. Рёмер придумал гениальное и абсолютно верное объяснение тому, что происходит.

Рёмер заметил, что наблюдаемые им временные отрезки между затмениями сдвигаются на более позднее время по отношению к предсказанному по мере удаления Юпитера от Земли и увеличения расстояния между планетами, вращающимися вокруг Солнца, и на более раннее, когда расстояние между Юпитером и Землей сокращается.

Гениальность Рёмера позволила ему понять, что эта модель доказывает правильность «часового механизма Юпитера и Ио», а погрешность зависит от расстояния между Землей и Юпитером и не имеет ничего общего с периодами обращения Ио. По мере того, как расстояние между двумя планетами увеличивается, свету от Юпитера требуется больше времени, чтобы достигнуть Земли. С другой стороны, по мере приближения Юпитера к Земле свету требуется меньше времени, чтобы до нас добраться, и поэтому Ио появляется раньше, чем ожидалось.

Рёмер смог правильно объяснить изменение времени при наблюдении затмений. Он указал скорость если в метрах в секунду то 215 миллионов метров в секунду, что не так уж далеко от современного значения 299 792 458 метров. кто определил скорость света первым
Консенсус относительно скорости света достигли только после смерти Рёмера (1710), но его измерение было первым определением скорости света, и ученые называют это «постоянной природы».

Не остается сомнений кто определил скорость света первым – датский астроном Оле Рёмер  в 1676 году.

Эти числа, как и постоянная гравитационная Ньютона, как и постоянная Планка, остаются неизменными со времен Большого Взрыва и являются главным достоянием нашей Вселенной. Они занимают важнейшее положение в физике, независимое от нашего существования, и ритм Вселенной невозможно было бы распознать, если бы их значения были хоть немного изменены. Хотя современные ученые уже приводят данные что скорость света непостоянна.