首次测量光是在哪一年?

光速的测量在光学发展史上具有非常特殊和重要的意义。既推动了光学实验的反转,又打破了光速无限大的传统观念。在物理学理论研究的发展过程中,它不仅为判断粒子论和波动论的争论提供了依据,而且促进了爱因斯坦相对论的发展。

关于光速,物理学界一直有争议。开普勒和笛卡尔都认为光的传播不需要时间,是瞬间的。但伽利略认为,尽管光速很快,但它是可以测量的。1607年,伽利略做了最早的测量光速的实验。

伽利略的方法是让两个人站在相距一英里的两座山上,每人拿一盏灯。第一个人先举灯,第二个人看到第一个人的灯,马上举自己的灯。从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔是两英里。但由于光速如此之快,这种方法根本行不通。但伽利略的实验揭开了人类历史上研究光速的序幕。

1676年,丹麦天文学家罗迈首先提出了测量光速的有效方法。在观察木星卫星的日食周期时,他发现它们在一年的不同时间周期是不同的;地球在太阳和木星之间的周期与太阳在地球和木星之间的周期相差十四或十五天。他认为这种现象是光速造成的,他还推断光穿过地球轨道需要22分钟。1676年9月,罗迈预测10月9日凌晨5: 25: 45发生的欧罗巴食将延迟10分钟。巴黎天文台的科学家以怀疑的态度观察并最终证实了Romai的预测。

罗迈的理论没有立即被法国科学院接受,但得到了著名科学家惠更斯的认可。惠更斯根据他的数据和地球的半径,第一次计算出光速:214000 km/s,虽然这个数值与迄今为止测得的最精确数据相差甚远,但它启发了惠更斯对涨落理论的研究;更重要的是,这个结果的错误不在于方法的错误,而在于罗迈对光穿越地球的时间的错误推测。现代罗迈方法经过各种修正后得到的结果是298,000公里/秒,这与现代实验室测定的准确值非常接近。

1725年,英国天文学家布拉德利发现了恒星的“像差”现象,以一种意想不到的方式证明了罗迈的理论。起初,他无法解释这一现象,直到1728,他在一艘船上,受到风向和船的航向的相对关系的启发,意识到光速传播和地球公转共同造成了“像差”现象。他利用地球公转速度与光速的比值估算出太阳光到达地球需要8分13秒。该值比用Lomax法测定的值更准确。Caidre的测量值证明了Romai关于光速极限的说法。