Làm sao các nhà khoa học có thể đo được tốc độ của ánh sáng?

18/08/2011 · 4 comments - 2,732 views

in Thiên văn,Vật lý

Rainbow Guard

Ánh sáng di chuyển với tốc độ khoảng 299.792 km/s (thường thì người ta hay làm tròn thành 300.000 km/s). Chúng ta biết được con số chính xác nói trên sau nhiều thí nghiệm đo đạc với các cách tiếp cận khác nhau. Người đầu tiên muốn đo tốc độ của ánh sáng chính là Galileo. Ông đã đặt hai điểm quan sát cách nhau vài dặm với hai lồng đèn được phủ kín. Điểm quan sát thứ nhất mở lồng đèn của mình, điểm quan sát thứ hai sau khi thấy ánh sáng từ điểm quan sát thứ nhất mới mở lồng đèn của mình. Khoảng thời gian giữa hai lần mở lồng đèn + khoảng cách giữa hai lồng đèn sẽ giúp Galileo tính được tốc độ của ánh sáng. Tuy vậy, trên thực tế nhà khoa học này biết rằng ánh sáng đi quá nhanh và khoảng cách vài dặm chưa đủ để làm thí nghiệm.

Phải đợi tới năm 1676, nhà thiên văn học người Đan Mạch có tên là Ole Roemer mới thực hiện thí nghiệm chuẩn xác đầu tiên và đưa ra con số 309.000 km/s (con số không sai lệch nhiều so với tốc độ thực) bằng cách quan sát mặt trăng của sao Mộc. Trong thế kỷ XIX, hai nhà khoa học người Pháp là Hippolyte Fizeau và Leon Foucault đã dùng các hệ thống gương phức tạp để tính tốc độ của ánh sáng và cũng ra được con số 298.000 km/s. Tiếp theo đó, một người học trò vĩ đại của Foucault là Albert Michelson đã tiếp tục công trình nghiên cứu này để làm cho các phép đo đạc trở nên chính xác hơn. Năm 1924, Michelson đã làm thí nghiệm tại các đỉnh núi khác nhau của California với khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm là 140 km. Năm 1926 ông công bố vận tốc của ánh sáng là 300.000 km/s. Ngày nay, các nhà khoa học thực nghiệm đều cho rằng vận tốc ánh sáng chính xác là 299.792.450 m/s.

Việc tìm ra tốc độ của ánh sáng và kết luận rằng tốc độ này bất biến với các hệ quy chiếu quán tính khác nhau đã thúc đẩy Albert Einstein tìm ra thuyết tương đối sau này.

(pix courtesy of linh.ngan – Under Creative Commons License) 

Previous post:

Next post: