Людина за годину неспішної ходьби долає 4 км. Швидкість вітру — 35-70 км/год, космічної ракети — 8 км/с. Земля, обертаючись навколо Сонця, тільки за одну секунду проходить 30 км. Швидким рухом вважається те, яке ми перестаємо вловлювати на близькій відстані. Приклад: летять кулі, снаряди. Але що найшвидше на світі? Стаття буде відповіддю на це питання.
Як вимірювали швидкість світла
Людей завжди цікавило, що найшвидше на світі. Багато вчених намагалися з’ясувати, чи поширюється світло миттєво або з затримкою, але зробити це вперше вдалося датчанину О. Ремеру. У 1676 р астроном спостерігав за рухом супутника Юпітера і помітив, що він періодично запізнюється. Те, що відстань між Землею і цим газовим гігантом змінюється, було закономірно: в момент кожного спостереження наша планета зсувалася по орбіті.
Цікаво було інше – це відстань збільшувалась на величину, рівну діаметру земної орбіти. Саме в момент найбільшої дистанції між двома планетами супутник виходив з тіні з максимальним запізненням. Зіставивши факти, Ремер зрозумів, що світлова хвиля не поширюється миттєво. Він розділив діаметр Землі на час затримки супутника і обчислив швидкість світла.
Як вимірювали швидкість звуку
На початку XVII століття наука ще не знала, що найшвидше на світі. Отримати відповідь на це питання спробував француз Мерсенн. У 1630 р вчений, щоб дізнатися швидкість звуку, провів експеримент з пострілом. Він виміряв відстань від спостерігача до зброї і розділив його на час, який минув між спалахом і звуком пострілу.
Через 50 років Ісаак Ньютон розрахував швидкість звукової хвилі. Виявилося, що його теоретичний результат і результат експерименту Мерсенна дуже сильно відрізняються. Лише в 1808 р француз Пуассона прийшов до висновку, що величина, отримана Ньютоном, вірна лише для постійної температури повітря, чого в звичайних умовах домогтися неможливо.
У 1822 р досліди групи французьких учених підтвердили здогадки. Висновок був такий: швидкість звуку залежить від температури, чим вона вище, тим швидше поширюється звукова хвиля.
Звук або світло — що швидше?
При нульовій температурі повітря швидкість звуку становить 331 м/с. При 20° С — 344 м/с. Звукова хвиля поширюється не тільки в повітрі, але і в рідинах, твердих тілах. Відомо, що чим більше речовина пручається стиску, тим краще проводить звук. Так, швидкість звуку у воді — 1484 м/с. Метали, наприклад, алюміній, сталь, залізо, проводять звук зі швидкістю 5000-6000 м/с, а сапфір — зі швидкістю 11400 м/с.
Отримана Ремером величина швидкості світла злегка коректувалася, і не раз, бо з часом змінювалися методи вимірювань, розрахунків. Світло проходить відстань в 150 млн км за 8 хвилин. Його швидкість трохи менше 300 тис. км/с, але для зручності обчислень величину прийнято округляти.
Сьогодні науці достеменно відомо: світло — це те, що швидше за все на світі. Іншими словами, ці частинки рухаються швидше за всіх.
