Stanovení rychlosti světla Ole Rømerem

Určení rychlosti světla by Ole Romer ‚s demonstraci v roce 1676 , že světlo má konečnou rychlost , a proto cestovat okamžitě. Tento objev je obecně připisován dánskému astronomovi Ole Rømerovi (1644-1710), který pracoval na Královské observatoři v Paříži .

Načasování na zatmění z družice Jovian Io , Romer zjistil, že světlo trvá asi 22 minut projít vzdálenost, která se rovná průměru z oběžné dráhy Země kolem Slunce . To by dalo světlu rychlost asi 220 000  kilometrů za sekundu , což je o 26% méně než skutečná hodnota 299 792 458  kilometrů za sekundu.

Rømer teorie byla sporná v té době ho ohlášen a nikdy přesvědčil ředitel pařížské observatoře , Jean-Dominique Cassini , aby plně akceptovat. To však rychle podpořili další fyzici jako Christiaan Huygens a Isaac Newton . To bylo nakonec potvrzeno téměř dvě desetiletí po Rømerově smrti díky vysvětlení hvězdné aberace anglickým astronomem Jamesem Bradleym v roce 1729 .

Kontext

Určení polohy východ - západ ( zeměpisná délka ) bylo důležitým praktickým problémem v kartografii a navigaci před 1700 . V roce 1598 španělský král Filip III . Nabídl cenu za metodu určování zeměpisné délky lodi bez dohledu. Galileo navrhl metodu pro stanovení denní doby, a tedy délky, na základě časů zatmění Jupiterových satelitů , v podstatě využívajících Jovianský systém jako kosmické hodiny ; Tato metoda nebyla výrazně zlepšila, dokud mechanické hodiny přesné jsou vyvinuty v XVIII -tého  století . Galileo navrhl tuto metodu pro španělskou korunu (1616-1617), ale ukázalo se to nepraktické, zejména kvůli obtížnosti pozorování zatmění z lodi. S vylepšením by však mohla být metoda použita pro pozemní práce.

Astronom Jean-Dominique Cassini byl jedním z prvních, kdo použil zatmění z galilejských satelitů pro měření zeměpisné délky a publikoval tabulky předpovídající, kdy budou zatmění viditelná z daného místa. Byl vyzván, aby ve Francii od Ludvíka XIV založit Královská observatoř , která byla otevřena v roce 1671 se Cassini jako režisér, a tuto funkci zastával po zbytek svého života.

Jeden z prvních plánů Cassini v jeho nové funkci v Paříži bylo vyslání Francouz Jean Picard na místě Tychona Braha staré observatoře v Uraniborg , na ostrově Hven , Dánska , nedaleko Kodaně . Picard měl pozorovat a měřit zatmění Jupiterových satelitů z Uraniborgu, zatímco Cassini zaznamenával časy, které byly vidět v Paříži. Pokud Picard zaznamenal konec zatmění v 21  h  43  minut  54  s v Uraniborg, zatímco Cassini zaznamenal konec stejného zatmění v 21  h  1  min  44  s později v Paříži - rozdíl 42 minut a 10 sekund - délka rozdílu mohla vypočteno jako 10 ° 32 '30 " . Picardovi ve svých pozorováních pomáhal mladý Dán, který právě dokončil studium na univerzitě v Kodani , Ole Rømer , a dovednosti jeho asistenta na něj musely zapůsobit, protože zařídil aby mladý muž přišel do Paříže pracovat na Královskou observatoř.

Zatmění Io

Io je nejvnitřnější ze čtyř satelitů Jupiteru objevených Galileem v lednu 1610 . Rømer a Cassini tomu říkají „první satelit Jupitera  “ (Jupiter I). Točí se kolem Jupitera jednou za 42 hodin a půl a rovina jeho oběžné dráhy kolem Jupitera je velmi blízko k rovině oběžné dráhy Jupitera kolem Slunce . To znamená, že část každé své dráhy tráví ve stínu Jupiteru: jinými slovy, během každé oběžné dráhy satelitu dochází k zatmění Io.

Na Zemi lze zatmění Io pozorovat dvěma způsoby:

Ze Země není možné pozorovat jak ponoření, tak i vznik stejného zatmění Io, protože buď bude skryto ( zakryto ) samotným Jupiterem. V bodě opozice (bod H v níže uvedeném diagramu) by ponoření a vznik skryl Jupiter.

Po dobu asi čtyř měsíců po opozici Jupitera (od L do K v diagramu níže) je možné vidět vznik Io během jeho zatmění, zatímco po dobu asi čtyř měsíců před opozicí (od F do G ), je možné vidět ponoření Io ve stínu Jupitera. Asi pět nebo šest měsíců roku, kolem bodu spojení , není možné pozorovat zatmění Io, protože Jupiter je příliš blízko (na obloze) ke Slunci. Dokonce i během období před a po opozici nelze z daného místa na povrchu Země pozorovat všechna zatmění Io: některá zatmění se vyskytují během dne na daném místě, zatímco jiná probíhají, zatímco Jupiter je pod horizontem ( skryta samotnou Zemí).

Klíč jev pozorován Rømer byla délka doby do zatmění není konstantní . V různých ročních obdobích se naopak mírně liší. Jelikož si byl docela jistý, že se orbitální období Io ve skutečnosti nezměnilo, usoudil, že se jednalo o pozorovací efekt. Když měl k dispozici oběžné dráhy Země a Jupitera, všiml si, že období, ve kterých se Země a Jupiter pohybovaly od sebe, vždy odpovídaly většímu časovému intervalu mezi zatměními. Naopak časy, kdy se Země a Jupiter blíží, jsou vždy doprovázeny zkrácením časového intervalu mezi zatměními. Rømer vyvodil, že tuto odchylku lze uspokojivě vysvětlit, pokud má světlo konečnou rychlost, kterou pak vypočítal.

Postřehy

Většina prací Rømer byly zničeny během kodaňské požáru roku 1728 , ale rukopis, který přežil obsahuje seznam asi šedesát pozorování ze zatmění z Io od roku 1668 do roku 1678 . Podrobně zejména dvou sérií pozorování na obou stranách opozic části2. března 1672 a 2. dubna 1673. V dopise Christiaanovi Huygens ze dne30. září 1677, Rømer naznačuje, že tato pozorování z let 1671 až 1673 tvoří základ jeho výpočtů.

Přežívající rukopis byl napsán po lednu 1678, datu posledního zaznamenaného astronomického pozorování (vznik Io le 6. ledna), takže po Rømerově dopise Huygensovi. Zdá se, že Rømer shromáždil údaje o zatmění z galilejských satelitů ve formě podváděcího listu, pravděpodobně když se připravoval na návrat do Dánska v roce 1681. Dokument také zaznamenává pozorování kolem opozice8. července 1676, který tvořil základ pro vyhlášení Rømerových výsledků.

První oznámení

V srpnu 1676 Rømer oznámil Královské akademii věd v Paříži , že se chystá změnit základ pro výpočet jeho tabulek zatmění Io. Mohl také uvést důvod:

Tato druhá nerovnost se zdá být způsobena skutečností, že světlu trvá určitou dobu, než k nám dorazí ze satelitu; Zdá se, že světlo trvá přibližně deset až jedenáct minut [vzdálenost], která se rovná polovině průměru oběžné dráhy Země.

Je pozoruhodné, že Rømer oznámil, že vznik Io z 16. listopadu 1676by byly pozorovány přibližně o deset minut později, než by byly vypočítány starou metodou. Neexistují žádné záznamy o pozorováních vzniku Io le16. listopadu, ale vznik byl pozorován dne 9. listopadu. S tímto experimentálním argumentem v ruce vysvětlil Rømer svou novou metodu výpočtu Královské akademii věd22. listopadu.

Původní popis schůzky Královské akademie věd byl ztracen, ale Rømerova prezentace byla zachována jako zpráva v časopise Journal des sçavans 7. prosince. Tato anonymní zpráva byla přeložena do angličtiny a publikována ve Filosofických transakcích Královské společnosti v Londýně dne25. července 1677.

Rømerova úvaha

Velikost

Rømer začíná řádově demonstrací , že rychlost světla musí být tak velká, že jí trvá méně než jednu sekundu, než urazí vzdálenost rovnající se průměru Země.

Bod L na diagramu představuje Jupiterovu druhou kvadraturu , kdy úhel mezi Jupiterem a Sluncem (při pohledu ze Země) je 90  stupňů . Rømer předpokládá, že pozorovatel mohl vidět vznik Io na druhé kvadratuře (L), stejně jako vznik, který nastane po oběžné dráze Io kolem Jupitera (když Země skončí v bodě K , diagram není v měřítku ), tj. o 42 a půl hodiny později. Během těchto 42 a půl hodiny se Země vzdálila od Jupitera o vzdálenost LK  : podle Rømera se tato vzdálenost rovná 210násobku průměru Země. Pokud by světlo cestovalo rychlostí jednoho zemského průměru za sekundu, trvalo by 3,5 minuty, než urazila vzdálenost LK . Pokud by se doba oběžné dráhy Io kolem Jupiteru považovala za časový rozdíl mezi vznikem v L a vznikem v K, byla by hodnota o 3,5 minuty větší než skutečná hodnota.

Rømer poté použil stejné uvažování pro pozorování kolem první kvadratury (bod G), když se Země přiblížila k Jupiteru. Čas mezi ponořením pozorovaným z bodu F a dalším ponořením pozorovaným z bodu G by měl být o 3 a půl minuty kratší než skutečná oběžná doba Io. Proto by měl být rozdíl mezi dobou Io měřenou v první kvadratuře a dobou získanou ve druhé kvadratuře asi 7 minut. V praxi není pozorován žádný rozdíl, což vede Rømera k závěru, že rychlost světla musí být mnohem větší než pozemský průměr za sekundu.

Kumulativní účinek

Rømer si však také uvědomil, že účinek konečné rychlosti světla se hromadí během dlouhé řady pozorování, a právě tento kumulativní účinek hlásil Královské akademii věd v Paříži . Účinek lze ilustrovat Rømerovými pozorováními na jaře roku 1672.

Jupiter byl v opozici 2. března 1672. První pozorování vzniku byla provedena 7. března (v 07:58:25) a 14. března (v 09:52:30). Mezi těmito dvěma pozorováními Io obletěl čtyři oběžné dráhy kolem Jupitera, což poskytlo oběžnou dobu 42 h 28 min 31 s.

Poslední výskyt pozorovaný v této sérii byl 29. dubna (v 10:30:06). Do té doby cestoval Io třicet oběžných drah kolem Jupiteru od 7. března: zdánlivá oběžná doba je 42 h 29 min 3 s. Různé se mohou zdát slabé - 32 sekund - ale to znamená, že vznik29. dubnase odehrálo o čtvrt hodiny dříve, než by se dalo předpokládat. Jediným dalším vysvětlením bylo, že pozorování ze 7. a 14. března se mýlila o dvě minuty.

Předpověď

Rømer nikdy nezveřejnil formální popis své metody, pravděpodobně kvůli Cassiniho a Picardově opozici vůči jeho myšlenkám (viz níže). Obecnou povahu jeho výpočtu však lze odvodit ze zprávy v Journal des sçavans a z oznámení, které učinil Cassini 22. srpna 1676.

Cassini oznámil, že nové stoly

by obsahovat nerovnost dnů nebo skutečný pohyb Slunce [to znamená, že nerovnosti v důsledku excentricity z oběžné dráhy Země ], excentrického pohybu Jupiteru [to znamená, že nerovnost v důsledku výstřednosti oběžné dráhy Jupiteru] a tato nová nerovnosti , dříve nezjištěno [to znamená, že kvůli konečné rychlosti světla].

Zdá se tedy, že Cassini a Rømer vypočítali momenty každého zatmění na základě aproximace kruhových oběžných drah , poté provedli tři po sobě jdoucí korekce pro odhad momentu pozorování zatmění v Paříži.

Tři „nerovnosti“ (nebo nesrovnalosti) uvedené Cassini nebyly jediné známé, ale byly to ty, které bylo možné opravit výpočtem. Orbita Io je mírně nepravidelný , protože na orbitální rezonanci s Evropou a Ganymedu , další dva satelity galilejské Jupiteru, ale to nebylo plně vysvětlena až do příštího století. Jediným řešením, které měl Cassini a ostatní astronomové své doby k dispozici, bylo provádět pravidelné korekce diagramů zatmění Io, aby se zohlednil jeho nepravidelný orbitální pohyb: jinými slovy, jakési vynulování hodin. Zjevný čas pro vynulování hodin byl hned po opozici Jupitera ke Slunci, když je Jupiter nejblíže Zemi a proto nejsnáze pozorovatelný.

Odpor Jupitera se Sluncem se konal 8. července 1676 nebo kolem něj. Rømerovo memorandum uvádí dva výskyty pozorování Io po této opozici, ale před oznámením Cassini: Srpna v 9:44:50 a14. srpnav 11:45:55. S těmito daty as vědomím orbitální periody Io dokázala Cassini vypočítat načasování každého ze zatmění během příštích čtyř až pěti měsíců.

Dalším krokem při použití Rømerovy korekce by bylo vypočítat polohu Země a Jupitera na jejich oběžných drahách pro každé ze zatmění. Tento druh transformace souřadnic byl běžný při přípravě tabulek planetárních pozic pro astronomii a astrologii  : rovná se nalezení každé z L (nebo K) pozic pro různá zatmění, která lze pozorovat.

Nakonec lze vzdálenost mezi Zemí a Jupiterem vypočítat pomocí obvyklé trigonometrie , zejména zákona kosinů , s vědomím délky dvou stran (vzdálenost mezi Sluncem a Zemí a vzdálenost mezi Sluncem a Jupiterem) a úhel ( úhel mezi Jupiterem a Zemí měřený od Slunce) trojúhelníku . Vzdálenost mezi Sluncem a Zemí nebyl dobře známý v té době, ale tím, že se jako hodnota je vzdálenost od Slunce k Jupiteru může být vypočtena jako násobek .

Tento model ponechal pouze jeden nastavitelný parametr: čas potřebný k tomu, aby světlo urazilo vzdálenost rovnou a , poloměr oběžné dráhy Země. Rømer měl k dispozici asi třicet pozorování zatmění Io z let 1671 až 1673, aby určil, která hodnota je nejlepší: jedenáct minut. S touto hodnotou dokázal vypočítat dodatečný čas potřebný k tomu, aby se světlo dostalo na Zemi z Jupiteru v listopadu 1676 ve srovnání s srpnem 1676: asi deset minut.

Počáteční reakce

Rømerovo vysvětlení rozdílu mezi předpovězenými a pozorovanými časy zatmění Io bylo široce přijímáno, ale stále daleko od všeobecně přijímaného. Huygens byl jedním z prvních příznivců, v neposlední řadě proto, že podporoval své představy o lomu , a napsal francouzský generálem kontrolora , Jean-Baptiste Colbert , bránit Romer. Avšak Cassini , Rømer supervizor na Královské observatoře , byl předčasný a houževnatý soupeř Romer myšlenek a zdá se, že Picard , Rømer mentor, sdílí mnohé z Cassiniho pochybností.

Cassiniho praktické námitky vyvolaly mnoho debat na Královské akademii věd (za účasti Huygensa dopisy z Londýna). Cassini poznamenal, že další tři galilejské satelity nejeví stejný účinek jako Io a že existují další nesrovnalosti, které Rømerova teorie nedokázala vysvětlit. Rømer odpověděl, že je mnohem obtížnější přesně sledovat zatmění z jiných satelitů a že nevysvětlitelné účinky jsou mnohem menší (pro Io) než účinky rychlosti světla. Huygensovi však připustil, že nevysvětlitelné „nepravidelnosti“ ostatních satelitů byly větší než účinek rychlosti světla. Ve sporu bylo něco filozofického  : Rømer tvrdil, že objevil jednoduché řešení důležitého praktického problému, zatímco Cassini odmítl teorii jako chybnou, protože nedokázala vysvětlit všechna pozorování. Cassini byl nucen zahrnout „ empirické korekce  “ do svých tabulek zatmění z roku 1693, ale nikdy nepřijal teoretický základ: ve skutečnosti si vybral různé hodnoty korekce pro různé satelity Jupitera, což je v přímém rozporu s Rømerovou teorií.

Rømerovy nápady získaly v Anglii mnohem teplejší ohlas. Ačkoli Robert Hooke (1635-1703) odmítl skutečnost, že předpokládaná rychlost světla je v okamžiku, kdy je téměř okamžitá, velká, královský astronom John Flamsteed (1646-1719) přijal Rømerovu hypotézu v jeho efemeridách zatmění Io. Edmond Halley (1656-1742), budoucí královský astronom, byl také předčasným a nadšeným podporovatelem. Isaac Newton (1643-1727) také přijal Rømerův nápad; ve své knize Opticks z roku 1704 dal hodnotu „sedmi nebo osmi minutám“, aby se světlo dostalo ze Slunce na Zemi, což je hodnota bližší skutečné hodnotě (8:19) než 11 minut původně odhadovaných Rømer. Newton také konstatuje, že Rømerova pozorování byla potvrzena ostatními, pravděpodobně alespoň Flamsteedem a Halleyem v Greenwichi .

I když pro mnohé (jako Hooke) bylo těžké si představit enormní rychlost světla, přijetí Rømerovy myšlenky utrpělo druhý handicap v tom, že byla založena na Keplerově modelu rotujících planet kolem Slunce na eliptických drahách . Zatímco Keplerův model se stal široce přijímaným na konci 17. století, byl stále považován za dost kontroverzní, takže Newton utratil několik stránek za pozorovací důkazy ve svůj prospěch ve své Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687).

Rømerův názor, že rychlost světla je konečná, nebyl plně přijat, dokud v roce 1727 James Bradley (1693-1762) neprovedl měření hvězdných aberací . Bradley, který by se stal Halleyovým nástupcem Astronoma Royal, vypočítal pro dobu slunečního záření na Zemi hodnotu 8 minut a 13 sekund. Je ironií, že hvězdnou aberaci poprvé pozoroval Cassini a (nezávisle) Picard v roce 1671, ale ani jeden astronom nedokázal tento jev vysvětlit. Bradleyho práce také rozptýlila veškeré zbývající vážné námitky proti Keplerianovu modelu sluneční soustavy .

Následná opatření

Švédský astronom Pehr Wilhelm Wargentin (1717-1783) použil metodu Rømer připravit svou efemeridy ze satelitů Jupiteru (1746), jak je Giovanni Domenico Maraldi v Paříži. Zbývající nepravidelnosti na oběžných drahách Galileových satelitů nebyly uspokojivě vysvětleny před prací Josepha-Louise Lagrangeeho (1736-1813) a Pierra-Simona Laplaceova (1749-1827) o orbitální rezonanci .

V roce 1809 astronom Jean-Baptiste Joseph Delambre (1749-1822), který opět využil pozorování Io, ale těží z více než století stále přesnějších pozorování, získal hodnotu 8 min 12 s za dobu potřebnou pro sluneční světlo dosáhnout Země. Podle předpokládané hodnoty pro astronomickou jednotku to vedlo k hodnotě něco málo přes 300 000 kilometrů za sekundu pro rychlost světla.

První měření rychlosti světla s úplně pozemskými zařízeními publikoval v roce 1849 Hippolyte Fizeau (1819-1896). Ve srovnání s dnes akceptovanými hodnotami byl výsledek Fizeau (asi 313 000 kilometrů za sekundu) příliš vysoký a méně přesný než výsledky získané metodou Rømer. Trvalo dalších třicet let, než Albert A. Michelson ve Spojených státech zveřejnil jeho přesnější výsledky ( 299 910  ± 50  km / s ) a že Simon Newcomb potvrdil souhlas s astronomickými měřeními, téměř přesně o dvě století později. Rømerovo oznámení.

Další diskuse

Měřil Rømer rychlost světla?

Několik diskusí navrhlo nepřisuzovat Rømerovi měření rychlosti světla, protože nikdy nepřiřadil hodnotu v pozemských jednotkách. Tito autoři připisují Huygensovi první výpočet rychlosti světla.

Huygensův odhad byl 110 000 000 sáhů za sekundu: protože bylo později zjištěno, že sonda byla ekvivalentní necelým dvěma metrům, dává to hodnotu mezinárodním systémovým jednotkám .

Huygensův odhad však nebyl přesným výpočtem, ale spíše ilustrací na úrovni řádů . Příslušná pasáž v jeho pojednání o světle uvádí:

Když vezmeme v úvahu velkou velikost průměru KL, což je podle mého názoru asi 24 tisíc průměrů Země, poznáme extrémní rychlost Světla. Protože, za předpokladu, že KL neměří více než 22 tisíc těchto průměrů, zdá se, že při překročení za 22 minut to způsobí rychlost tisíce průměrů za minutu, to znamená 16 průměrů 2/3 za sekundu nebo v pulzu , který je více než 11 stokrát stotisíc sáhů

Huygens zjevně nebyl znepokojen 9% rozdílem mezi jeho preferovanou hodnotou vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí a hodnotou, kterou používá ve svých výpočtech. Huygens nepochyboval ani o Rømerově úspěchu, když napsal Colbertovi  :

Nedávno jsem s velkým potěšením viděl krásný objev M. Romera, demonstraci, že šíření světla vyžaduje čas, a dokonce i míru této doby ;

Newton ani Bradley se neobtěžovali vypočítat rychlost světla v pozemních jednotkách. Následující výpočet byl pravděpodobně proveden Fontenelle  : tvrdí, že pracuje na základě Rømerových výsledků, historický popis Rømerovy práce napsaný nějaký čas po roce 1707 dává hodnotu 48 203 lig za sekundu. To odpovídá 16 826 průměrům Země (214 636  km ) za sekundu.

Dopplerova metoda

Rovněž bylo navrženo, že Rømer měřil Dopplerův jev . Původní efekt objevený Christianem Dopplerem o 166 let později odkazuje na šíření elektromagnetických vln . Zde uvedená generalizace je změna frekvence pozorovaná oscilátorem (v tomto případě Io na oběžné dráze kolem Jupitera ), když se pozorovatel (v tomto případě na povrchu Země ) pohybuje: frekvence je vyšší, když se pozorovatel pohybuje směrem k oscilátoru a slabší, když se pozorovatel vzdaluje od oscilátoru. Tato zdánlivě anachronická analýza naznačuje, že Rømer měřil poměr c / v , kde c je rychlost světla a v je orbitální rychlost Země (přísně složka orbitální rychlosti Země rovnoběžná s vektorem Země-Jupiter), a naznačuje že hlavní nepřesností Rømerových výpočtů byla jeho špatná znalost oběžné dráhy Jupitera.

Neexistují důkazy o tom, že by si Rømer myslel, že měří c / v  : dává svůj výsledek jako dobu 22 minut potřebnou k tomu, aby světlo urazilo vzdálenost rovnající se průměru oběžné dráhy Země, nebo ekvivalentně 11 minut, pokud se světlo pohybuje z Slunce na Zemi. Můžeme snadno ukázat, že obě měření jsou ekvivalentní: pokud vezmeme τ jako čas potřebný k tomu, aby světlo prošlo poloměrem oběžné dráhy (například od Slunce k Zemi) a P jako oběžnou dobu (čas pro revoluci dokončeno)

Bradley , který ve svých aberačních studiích v roce 1729 měřil c / v , si byl tohoto vztahu dobře vědom, když bez jakéhokoli komentáře převedl své výsledky pro c / v na hodnotu τ .

Poznámky a odkazy

Poznámky

  1. Jméno Ole Rømera lze také napsat Roemer, Rœmer nebo Römer. Jeho křestní jméno je někdy latinské v Olaus.
  2. Načasování vzniku pochází z jednoho z mála dochovaných rukopisů Rømera , ve kterém zaznamenává datum jako 19. března 1671: viz Meyer (1915). V souladu s ostatními načasováními zaznamenanými v rukopisu (napsaném několik let po události) se předpokládá, že Rømer zaznamenal pařížskou dobu vzniku. Časový rozdíl mezi Paříží a Uraniborgem 42 minut a 10 sekund pochází ze stejného rukopisu: dnes přijímaná hodnota je 41 minut 26 sekund .
  3. Několik textů chybně uvádí datum oznámení v roce 1685 nebo dokonce v roce 1684. Bobis a Lequeux (2008) přesvědčivě prokázali, že oznámení bylo učiněno 22. srpna 1676 a že jej učinila Cassini, a ne Rømer .
  4. Původní záznam ze zasedání Královské akademie věd byl ztracen. Citát pochází z latinského nepublikovaného rukopisu, který se dochoval v knihovně pařížské observatoře a který pravděpodobně napsal Joseph-Nicolas Delisle (1688–1768) někdy před rokem 1738. Viz Bobis a Lequeux (2008), který obsahuje faksimile rukopis .
  5. Bobis a Lequeux (2008) předběžně přisuzují překlad Edmondu Halleyovi (1656–1742), který by se stal anglickým astronomem Royalem a který je nejlépe známý svými výpočty týkajícími se Halleyovy komety . Jiné zdroje - v neposlední řadě jeho vlastní Catalogus Stellarum Australium publikované v roce 1679 - však naznačují, že Halley se v té době nacházel na ostrově Svatá Helena v jižním Atlantickém oceánu.
  6. Přestože zpravodajská zpráva to výslovně neuvádí, je nepravděpodobné, že by volba kvadraturního bodu pro příklad byla náhodná. Na druhé kvadratuře ji pohyb Země na oběžné dráze odvádí přímo od Jupitera. Jedná se tedy o bod, ve kterém se očekává největší účinek „na jedné oběžné dráze Io“ .
  7. Obrázek 210 průměrů Země na oběžnou dráhu Io pro orbitální rychlost Země ve vztahu k Jupiteru je mnohem nižší než reálné číslo, které v průměru kolem 322 průměrů Země na oběžnou dráhu Io s přihlédnutím k orbitálnímu pohybu Jupitera. Zdá se, že Rømer věřil, že Jupiter je blíže ke Slunci (a tudíž se po jeho oběžné dráze pohybuje rychleji), než je tomu ve skutečnosti .
  8. Královská akademie věd nařídila Rømerovi, aby zveřejnil společný dokument se svými kolegy .
  9. Tento poslední bod uvádí celkem jasně až v roce 1707 Cassiniho synovec Giacomo Filippo Maraldi (1665–1729), který také pracoval na Královské observatoři: „Aby byla přijata hypotéza, nestačí, že souhlasí s některými pozorováními to musí být také v souladu s ostatními jevy. “ Citováno v Bobis a Lequeux (2008) .
  10. Přesný poměr je 1 toise = 54000 / 27.706  metrů, nebo přibližně 1,949 m: Francouzský zákon o 19 frimaire VIII (10. prosince 1799). Huygens používal Picardovu hodnotu (1669) obvodu Země jako 360 × 25 × 2282  prstů , zatímco legální konverze z roku 1799 využívá přesnější výsledky Delambre a Méchain .
  11. Výraz je uveden pro aproximaci kruhové oběžné dráhy. Derivace je následující :
    (1) vyjadřuje oběžnou rychlost z hlediska poloměru oběžné dráhy r a oběžné doby P : v  = 2π r ⁄ P
    (2) substituce τ  = r ⁄ c →  v  = 2π τc ⁄ P
    (3 ) přeskupit a najít c / v .

Reference

  1. Meyer (1915).
  2. Rømer (1677).
  3. Bobis a Lequeux (2008).
  4. Teuber (2004).
  5. Saito (2005).
  6. Huygens (14. října 1677). „Nedávno jsem s velkou radostí viděl nádherný vynález, který našla sestra Romerová, demonstrovat, že světlo se šíří pomocí času, a dokonce měřit tento čas, což je velmi důležitý objev, který má potvrzení, že Královská observatoř bude být důstojně zaměstnán. Pro mě tato demonstrace potěšila o to víc, že ​​v tom, co píšu o Dioptriku, jsem předpokládal totéž… “
  7. Rømer (1677). „Dominos Cassinum a Picardum quod attinet, quorum judicium de illa re cognoscere desideras, hic quidem plane mecum cítil.“
  8. Viz poznámka 2 v Huygens (16. září 1677).
  9. Ve svých přednáškách o Světle z roku 1680 : „tak mimořádně rychlý, že je mimo Imagination […] a pokud ano, proč to nemusí být tak okamžité, nevím žádný důvod.“ Citováno v Daukantas (2009).
  10. Daukantas (2009).
  11. Newton (1704): „Světlo se šíří ze světelných těl v čase a stráví zhruba sedm nebo osm minut hodinu průchodem ze Slunce na Zemi. Toto bylo pozorováno nejprve Romerem a poté ostatními pomocí Zatmění satelitů Jupitera. “
  12. Bradley (1729).
  13. Cohen (1940). Wróblewski (1985).
  14. francouzština (1990), s. 120–21.
  15. Huygens (1690), str. 8–9. Překlad Silvanus P. Thompson.
  16. Godin a Fonetenelle (1729–1734). To vyplývá z pozorování pana Roemer, že světlo v druhém čase činí 48203 společné lig Francie, &  377 / 1141  částí jednoho z těchto lig, frakci, která se musí zanedbat.
  17. Shea (1998).

Podívejte se také

Bibliografie

Související články

externí odkazy

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">