من اكتشف سرعة الضوء؟

من اكتشف سرعة الضوء؟

من اكتشف سرعة الضوء؟

كان الاعتقاد السائد في العصور القديمة أنّ الضوء يسير بسرعة لا نهائية تُمكّنه من الانتقال لأيّ مسافة على الفور، وفي أوائل القرن السابع عشر قام العالم الفيزيائي جاليلي جاليلو بمحاولة قياس سرعة الضوء، وكان أول من قام بتجربة لقياس سرعة الضوء، وذلك بمساعدة شخص يحمل فانوسًا مُغطّى، وكان بين جاليلو والشخص مسافة معلومة، فعندما رفع الشخص الغطاء عن الفانوس الذي يحمله، وبمجرد أن رأى جاليلو فانوس الشخص الآخر كشف عن فانوسه، وحاول قياس الزمن بين إشارات الفانوسين.

لكنّ جاليلو لم ينجح، لأنّ المسافة بين الفانوسين كانت صغيرةً جدًا، وكان الضوء يتحرّك بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن قياسه بهذه الطريقة، وفي عام 1676 أصبح عالم الفلك الدنماركي أوول رومر (بالإنجليزية: Ole Rømer) أول شخص يثبت أنّ الضوء ينتقل بسرعة محدودة[١][٢].


ما هي قصة اكتشاف سرعة الضوء؟

كان أوول رومر يعمل في مرصد باريس لدراسة مدار قمر آيو؛ أحد أقمار كوكب المشتري، وذلك في فترة حدوث خسوف للقمر، ومن خلال التجربة كان يأمل رومر في تحديد قيمة دقيقة جدًا للفترة المدارية لقمر آيو، ومن المعروف أنّ الفترة المدارية لقمر آيو تساوي 1.769 من أيام الأرض، ويحجب المشتري القمر مرةً واحدةً أثناء دورانه في مداره، أيّ يحدث كسوف، كما يُرى من الأرض، ورصد رومر توقيت هذه الكسوفات خلال سنوات مُعيّنة، وبعد دراسة البيانات، لاحظ أنّ الفاصل الزمني بين كل كسوفين متعاقبين قصير، فكلّما حدث كسوف، قلّ الفاصل الزمني بشكل مطرد في حالة اقتراب الأرض من المشتري أثناء حركتها في مدارها، ولاحظ أنّ الفاصل الزمني بين الكسوفات أصبح أطول باطراد عند ابتعاد الأرض عن المشتري[٣].

قدّر رومر مع اختلاف القراءات أنه عندما تكون الأرض أقرب للمشتري سيخسف قمر آيو قبل 11 دقيقة تقريبًا ممّا كان متوقعًا، وعندما تكون الأرض بعيدةً عن المشتري سيخسف القمر بعد 11 دقيقةً تقريبًا ممّا كان متوقعًا، ومن هنا أدرك رومر أنّ سبب الاختلاف هو سرعة الضوء المحدودة، إذ إنّ الضوء الصادر من المشتري سيستغرق وقتًا أطول للوصول للأرض عندما يكون الأرض والمشتري على جانبين متقابلين من الشمس.

ثم قدّر أنّ الضوء يحتاج لمدة 22 دقيقة لعبور قطر مدار الأرض، ومن خلال بعض العمليات الحسابية يمكن معرفة سرعة الضوء، وتكمن أهمية دراسة مدارات أقمار كوكب المشتري في أنّ جاليلو اقترح من خلال آلية معينة أنّ جداول الحركة المدارية لأقمار المشتري ستُوفّر نوعًا ما "ساعةً" في السماء، قد يستخدمها الملّاحون وصانعوا الخرائط لتحديد خطوط الطول، ثم بعد تطوير الساعات المحلية تم التخلّي عن هذه الطريقة[٣].


ما هو مقدار سرعة الضوء؟

يسير الضوء في الفراغ بمقدار 186,282 ميلًا في الثانية، أيّ حوالي 299,792 كيلومترًا في الثانية، وتُقَاس سرعة الضوء بالسنة الضوئية (بالإنجليزية: Light Year)، وهي المسافة التي يقطعها الضوء خلال عام[٤].


أسئلة تجيب عنها حياتكِ

هل سرعة الضوء ثابتة؟

سرعة الضوء في الفراغ ثابتة، أما عند انتقاله خلال الأوساط، كالوسط الصلب والسائل، فإنها تتغير، وتقلّ اعتمادًا على خصائص الوسط، إذ إنّ الضوء تبلغ أعلى سرعة له في الفراغ[٤].

هل سرعة الضوء أسرع من سرعة الصوت؟

نعم سرعة الضوء أسرع من سرعة الصوت، وذلك بسبب خصائص كل منهما التي تُحدّد طبيعة حركتهما[٥].

هل ينتقل الضوء في الفراغ؟

نعم ينتقل الضوء في الفراغ، وفي جميع الأوساط[٤].


المراجع

  1. ByJennifer Ouellette (27/2/2015), "A Brief History of the Speed of Light", pbs, Retrieved 22/3/2021. Edited.
  2. "Who determined the speed of light?", .history, 22/8/2018, Retrieved 22/3/2021. Edited.
  3. ^ أ ب " Ole Roemer and the Speed of Light ", amnh, Retrieved 22/3/2021. Edited.
  4. ^ أ ب ت How Fast Does Light Trave The Speed of Light (7/3/2018), "How Fast Does Light Travel? | The Speed of Light", space, Retrieved 22/3/2021. Edited.
  5. "Blue Sky Science: Why is light faster than sound?", morgridge, Retrieved 24/3/2021. Edited.