علمی چه کسي سرعت نور را اندازه گرفت؟

[kiya dokht]

آخرین خبر : چه کسي سرعت نور را اندازه گرفت؟
تاریخ انتشار: 94/10/20 12:36
علم بازار/ هيچ شده است به اين فکر کنيد که به واقع چه کسي سرعت نور را اندازه گرفت؟ نور، چيزي که سريعترين سرعت شناخته شده تا به اين لحظه در کيهان ما را به نام خود ثبت کرده است. اصلا از اين هم که بگذريم، به چه روشي سرعت نور اندازه گرفته شده است؟ اگر شما نيز چنين سوالاتي را در ذهن خود داريد، در ادامه مطلب با ما همراه باشيد تا با نوشته‌اي از «مارک ويستون» و ترجمه «مارال فريدون» که در شماره ۲۰۷ مجله نجوم چاپ شده است، به اين سوالات شما پاسخ دهيم. چه کسي سرعت نور را اندازه گرفت؟ در سال ۱۶۷۶ ميلادي «رومر»، اخترشناس دانمارکي، دريافت که چگونه سرعت نور را به کمک يک تلسکوپ و زمان‌سنج اندازه گيري کند. پيش از آن هم گاليله در سال ۱۶۳۰ ميلادي تلاش کرده بود تا با محاسبه زمان رسيدن نور از کوهي به کوه ديگر، سرعت نور را اندازه بگيرد، اما موفق نشده بود. از آنجايي که زمان حرکت نور ميان دو قله، کمتر از يک بيست هزارم ثانيه بود، دقت هيچ زمان سنجي آنقدر نبود که بتواند اين زمان بسيار کوتاه را اندازه بگيرد. گاليله حيرت زده شده بود. ظاهرا نور سرعتي نداشت اما سريع بود. چهل سال بعد، رومر به کار در آکادمي علمي سلطنتي فرانسه دعوت شد. در آنجا به پسر بزرگ پادشاه، لويي چهاردهم، فيزيک مي آموخت. چندي بعد، اخترشناسان فرانسوي دريافتند که مکان سياره مريخ در آسمان شب پاريس با آسمان گويان فرانسه (مستعمره فرانسه در شمال شرقي ساحل آمريکاي جنوبي) کمي متفاوت است. آنها با استفاده از اين اختلاف منظر، فاصله ميان پاريس، گويان فرانسه و مريخ را با روشهاي مثلثاتي بدست آوردند. اخترشناسان مدار سياره‌ها را از چند دهه پيش‌تر مطالعه کرده بودند و نسبت‌هاي فاصله‌هاي آنها را مي‌دانستند. با داشتن فاصله زمين تا مريخ، مي‌توانستند فاصله زمين تا سياره ديگر را نيز حساب کنند. افزون بر اين، آنها فاصله ميان زمين تا خورشيد را هم که در حدود ۱۵۰ ميليون کيلومتر است، برآورد کرده بودند. در عين حال رومر، با حمايت هاي مالي پادشاه، تلسکوپي به طول ۳ متر ساخت. او با علاقه فراوان، مشتري و خطوط سفيد و قهوه‌اي روي آن و حرکات سريع يو (يکي از چهار قمر بزرگ مشتري) را رصد مي‌کرد. رومر مي‌ديد که قمر يو ۴ بار در هفته به دور مشتري مي‌گردد، اما طولي نکشيد که متوجه نکته عجيبي شد؛ زمان حرکت قمر يو به دور مشتري، چند ثانيه از يک گردش تا گردش بعدي متغيير بود. رومر دريافت که در شش ماه پياپي و در هر ماه، زمان گردش قمر يو ۳٫۵ دقيقه بيشتر مي‌شود. از اين‌رو، پس از گذشت شش ماه به نظر مي‌رسيد که يو ۲۲ دقيقه بيشتر از پيش به دور مشتري گشته است. آنگاه زمان گردش يو به دور مشتري برابر زمان سال مي شد. رومر در اين‌که سرعت يو واقعا تغيير کند شک داشت و علت اين مساله او را متعجب کرده بود. تا اين که چيزي به ذهنش رسيد؛ تند و کند بودن سرعت يو در هر شش ماه، به سبب روي دادن اتفاقي ميان زمين و مشتري حين گردش اين دو به دور خورشيد ناشي مي‌شد. هنگامي که مشتري و زمين در دو طرف خورشيد قرار گرفتند، نور مشتري و قمرهاي آن زمان بيشتري را طي مي‌کرد تا به زمين برسد، از اين رو نورمسافت بيشتري را براي رسيدن به تلسکوپ رومر مي پيمود و زمان گردش يو در آن شش ماه، ۲۲ دقيقه طولاني‌تر به نظر مي‌رسيد. رومر مي‌دانست که فاصله زمين تا خورشيد، نزديک به ۱۵۰ ميليون کيلومتر و بنا بر قطر مدارش در حدود ۳۰۰ ميليون کيلومتر است. نور، اين فاصله اضافه را هنگامي که مشتري و زمين در دو طرف خورشيد بودند، بايد طي مي کرد. هنگامي که آکادمي سلطنتي يافته‌هاي رومر را در دسامبر سال ۱۶۷۶ ميلادي منتشر کرد، اين فاصله را بر ۲۲ دقيقه تقسيم و سرعت نور را ۲۱۰۰۰۰ کيلومتر بر ثانيه تخمين زدند؛ سرعتي بسيار زياد! در حقيقت، سرعت نور بسيار بيشتر از تصورات رومر بود. ۳۰ سال پس از يافته رومر، اخترشناساني که با تلسکوپ‌هاي کارآمدتر رصد مي‌کردند دريافتند که نور، طول مدار زمين را با سرعت حدود ۳۰۰۰۰۰ کيلومتر بر ثانيه و فقط ۱۶٫۵ دقيقه ( نه ۲۲ دقيقه) طي مي‌کند. آنها روش محاسبه‌اي رومر را تغيير ندادند، بلکه فقط داده‌هاي دقيق تري را به آن وارد کردند. رومر پس از بازگشت به منزل خود در کپهانگ ازدواج کرد؛ اخترشتاس پيشروي کشور خويش شد؛ و به دانيلفارنهايت، شيشه‌گر آلماني، در اختراع دماسنج کمک شايان توجهي کرد. او سرانجام در ۱۹ سپتامبر ۱۷۱۰ ميلادي در ۶۵ سالگي در گذشت.