შუა საუკუნეები: სინათლის სიჩქარის პირველი გაზომვა

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

როგორც ხშირად ხდება მეცნიერებაში, მისი გამოთვლა სხვა ქმედებების გვერდითი პროდუქტი იყო, რაც ბევრად უფრო პრაქტიკული აზრი იყო. შუა საუკუნეების ბოლოს ევროპული გემები ცურავდნენ ოკეანეებს ახალი მიწებისა და სავაჭრო გზების მოსაძებნად. ახლად აღმოჩენილ კუნძულებს რუკაზე დახაზვა სჭირდება და ამისთვის მნიშვნელოვანია მეტ-ნაკლებად ზუსტად ვიცოდეთ სად არიან ისინი. ამ მხრივ შესამჩნევი პრობლემები იყო.

გეოგრაფიული კოორდინატები არის ორი რიცხვითი მნიშვნელობა - გრძედი და განედი. გრძედთან დაკავშირებით ყველაფერი შედარებით მარტივია: თქვენ უნდა გაზომოთ სიმაღლე რომელიმე ცნობილი ვარსკვლავის ჰორიზონტზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, სავარაუდოდ, ეს იქნება ჩრდილოეთ ვარსკვლავი, სამხრეთში - სამხრეთის ჯვრის ერთ-ერთი ვარსკვლავი. დღის განმავლობაში, გრძედი შეიძლება განისაზღვროს მზის მიერ, მაგრამ შეცდომა საგრძნობლად დიდია - სანათი საკმაოდ დიდია, სიკაშკაშის გამო ძნელია მისი მიყოლა, ხოლო მისი ხილული დისკის საზღვრები ბუნდოვანია. დედამიწის ატმოსფერო. თუმცა, ეს შედარებით მარტივი ამოცანაა.

Რომელი საათია

გრძედი ბევრად უფრო რთულია. დედამიწა ბრუნავს თავის ღერძზე და თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ სად ვიმყოფებით, იცოდეთ ზუსტი დრო ამ მომენტში და დრო რომელიმე ადგილას, რომლის გრძედი ჩვენ ვიცით. ლიტერატურაში ჩვეულებრივ წერენ „პრაიმ მერიდიანი“, ეს, ზოგადად, სწორია, რადგან ერთსა და იმავეზეა საუბარი. თუ ადგილობრივი დროით ყველაფერი საკმაოდ მარტივია, მაშინ ნულოვანი მერიდიანით ეს ბევრად უფრო რთულია.

არ არსებობდა საათი, რომელსაც შეეძლო ეჩვენებინა იმ ადგილის ზუსტი დრო, საიდანაც ისინი წაიყვანეს დიდი გეოგრაფიული აღმოჩენების ეპოქაში. იმ დროს საათის ისრები, რომლებიც აღჭურვილი იყო წუთის ხელით, ითვლებოდა მაღალი სიზუსტის ტექნიკად. პირველი ქრონომეტრები, რომლებიც შესაფერისია გრძედის დასადგენად, მე -18 საუკუნის შუა ხანებში გაჩნდა, მანამდე კი მეზღვაურებს მათ გარეშე მოუწიათ.

უძველესი თეორიულად შემუშავებული მეთოდი იყო მთვარის მანძილის მეთოდი, რომელიც შემოთავაზებული იყო გერმანელი მათემატიკოსის იოჰან ვერნერის მიერ 1514 წელს. იგი ეფუძნებოდა იმ ფაქტს, რომ მთვარე საკმაოდ სწრაფად მოძრაობს ღამის ცაზე და სპეციალური მოწყობილობით - განივი ღეროს გაზომვით - მისი გადაადგილება ზოგიერთ ცნობილ ვარსკვლავთან შედარებით, შეგიძლიათ დააყენოთ დრო. ვერნერის მეთოდის პრაქტიკული განხორციელება ძალიან რთული აღმოჩნდა და ნავიგაციაში შესამჩნევი როლი არ შეასრულა.

1610 წელს გალილეო გალილეიმ აღმოაჩინა იუპიტერის ოთხი უდიდესი თანამგზავრი. ეს იყო მნიშვნელოვანი სამეცნიერო მოვლენა - მაშინდელი დაკვირვებითი ასტრონომიის შესაძლებლობების ფარგლებში, დედამიწის გარდა, კიდევ ერთი ციური სხეული აღმოაჩინეს, რომლის გარშემოც საკუთარი თანამგზავრები ტრიალებდნენ. მაგრამ თანამედროვეებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ის იყო, რომ ამ თანამგზავრების მოძრაობა ერთდროულად და თანაბრად შეიძლებოდა დაკვირვებოდა დედამიწის ყველა წერტილიდან, სადაც იმ მომენტში იუპიტერი ჩანს.

გალილეო გალილეი

უკვე 1612 წელს გალილეომ შესთავაზა ზუსტი დროის და, შესაბამისად, განედის დადგენა იუპიტერის ოთხი თანამგზავრიდან ერთ-ერთი იო-ს მოძრაობით. მას აქვს მრავალი ღირსშესანიშნავი თვისება, რომლის შესახებაც გალილეომ, რა თქმა უნდა, არ იცოდა, მაგრამ, რაც მთავარია, მისი დაკვირვება შედარებით ადვილია. იმის გარკვევა, თუ როდის შევიდა ის პლანეტის ჩრდილში, შესაძლებელი გახდა დროის ზუსტად დადგენა. მაგრამ Io-ს (და სხვა გალილეის თანამგზავრების) დაბნელების ცხრილების შედგენის პირველივე მცდელობებმა აჩვენა, რომ ეს დრო იმ ეპოქის მეცნიერებისთვის გაუგებრად გადაინაცვლა. მიზეზები გაურკვეველი რჩებოდა სამი მეოთხედი საუკუნის განმავლობაში.

ვაჭრის შვილი

ოლე კრისტენსენ რომერი დაიბადა დანიელ ვაჭრის ოჯახში 1644 წელს. მისი ახალგაზრდობის შესახებ ინფორმაცია ფრაგმენტულია - ის არ იმშობიარა და პირადი პოპულარობა მას მოგვიანებით მოვა.ცნობილია, რომ დაამთავრა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტი და, როგორც ჩანს, შესამჩნევი იყო მისი ინტელექტით. 1671 წელს რომერი გადავიდა პარიზში, გახდა Cassini-ს თანამშრომელი და ძალიან მალე აირჩიეს მეცნიერებათა აკადემიაში - მაშინ სწავლულთა ეს კოლექცია ნაკლებად ელიტური იყო, ვიდრე მოგვიანებით.

ოლე რუმერი

საუკუნის ბოლოს იგი დაბრუნდა დანიაში, განაგრძო პრაქტიკოსი ასტრონომი და იქ გარდაიცვალა 1710 წელს. მაგრამ ეს ყველაფერი მოგვიანებით მოვა.

ის სასრულია

და 1676 წელს მან შესთავაზა გაურთულებელი, თანამედროვე დროისთვის, გამოთვლები, რომლებმაც უკვდავყო მისი სახელი. საქმის არსი მარტივია. იუპიტერი მზისგან დაახლოებით ხუთჯერ უფრო შორს არის ვიდრე დედამიწა. ის მზის გარშემო ერთ შემობრუნებას აკეთებს დაახლოებით 12 დედამიწის წელიწადში (სიმარტივისთვის ვამრგვალებთ ციფრებს). ეს ნიშნავს, რომ ნახევარ წელიწადში მანძილი იუპიტერიდან დედამიწამდე შეიცვლება დაახლოებით მესამედით. და ეს მეტ-ნაკლებად შეესაბამება გალილეის თანამგზავრების დაბნელების დროში დაკვირვებულ განსხვავებას.

იო დღეს

ჩვენთვის ახლა ძალიან ადვილია ამ მსჯელობის ლოგიკის გაგება, მაგრამ მე-17 საუკუნეში ჩვეულებრივი იყო გვეფიქრა, რომ სინათლის სიჩქარე უსასრულოა. მაგრამ რომერმა თქვა, რომ ეს ასე არ არის. მისი გამოთვლებით, სინათლის სიჩქარე წამში დაახლოებით 220 ათასი კილომეტრის ტოლი იყო, რაც დღეს დადგენილ მნიშვნელობაზე მეოთხედით დაბალია. მაგრამ მე-17 საუკუნისთვის ეს სულაც არ იყო ცუდი.

მერე აღმოჩნდება, რომ ყველაფერი არც ისე მარტივია და ორი საუკუნის შემდეგ ლაპლასი გაითვალისწინებს თანამგზავრების გრავიტაციულ გავლენას ერთმანეთზე, მაგრამ ეს სულ სხვა ამბავია.

რომერის იდეამ გეოგრაფიულ აღმოჩენებში მნიშვნელოვანი როლი არ შეასრულა. იუპიტერის მთვარეებზე დაკვირვება გემზე დაყენებული ტელესკოპით, გორგალის გამო, თითქმის შეუძლებელი იყო. და მე -18 საუკუნის შუა წლებში შეიქმნა პირველი ქრონომეტრები, რომლებიც შესაფერისია გრძედის დასადგენად.