💡 حقيقة علمية هامة من الكتاب:
تتناسب الاستضاءة (E) عكسياً مع مربع البعد (r²) عن المصدر الضوئي النقطي:
مضاعفة المسافة مرتين ($2r$) ➔ تقل الاستضاءة إلى الربع (¼).
مضاعفة المسافة 3 مرات ($3r$) ➔ تقل الاستضاءة إلى التسع (1/9).
تجربة ألبرت ميشيلسون (المرآة الثمانية)
سرعة دوران المرآة الثمانية (f - rev/s)528 rev/s (السرعة الدقيقة)
المسافة ذهاباً وإياباً (2d)
70.0 km (35km × 2)
الزمن لثمن دورة (1/8 دورة)
0.000237 s
سرعة الضوء المحسوبة c
2.99 × 10⁸ m/s
معادلة ميشيلسون لحساب سرعة الضوء:
c = 2d / t = 16 · d · f
c = 16 × 35,000 m × 528 rev/s = 2.956 × 10⁸ m/s
تقترب بدقة هائلة من القيمة الدقيقة المعيارية (3.00 × 10⁸ m/s)
🏔️ فكرة تجربة ميشيلسون:
ينطلق شعاع الضوء من جبل ويلسون إلى جبل سان أنطونيو (مسافة 35 km) وينعكس عائداً. لكي يرى الراصد الضوء المنعكس في التلسكوب، يجب أن تدور المرآة الثمانية بمقدار ثُمن دورة (1/8 دورة) بالضبط خلال زمن رحلة الضوء ذهاباً وإياباً!
تجربة أولي رومر الفلكية وقمر إيو
التأخير الزمني المرصود
22 دقيقة (1320 s)
قطر مدار الأرض المقدر
3.0 × 10¹¹ m
استنتاج رومر لسرعة الضوء:
c = قطر مدار الأرض / التأخير الزمني
c = (3.0 × 10¹¹ m) ÷ 1320 s ≈ 2.2 × 10⁸ m/s
أول إثبات تاريخي (عام 1676) بأن الضوء ينتقل بسرعة محدودة وليست لحظية!
🔭 كيف اكتشف رومر سرعة الضوء؟
لاحظ الفلكي الدنماركي أولي رومر أن خسوف القمر "إيو" خلف المشتري يتأخر بحوالي 22 دقيقة عندما تكون الأرض في أبعد نقطة عن المشتري مقارنة بأقرب نقطة، واستنتج أن هذا الفارق هو الزمن الذي يحتاجه الضوء ليقطع قطر مدار الأرض كاملاً.