Wie schnell ist Licht? Historische Messungen der Lichtgeschwindigkeit - einfach und anschaulich

Summary

In diesem Video wird die Geschichte der Messung der Lichtgeschwindigkeit von Galileo Galilei bis hin zu modernen Methoden dargestellt. Galilei experimentierte bereits im 17. Jahrhundert, konnte jedoch keine klare Antwort finden. Später entdeckte Ole Rømer, dass das Licht eine endliche Geschwindigkeit hat, basierend auf seinen Beobachtungen des Jupitermonds Io. Weitere Fortschritte erfolgten im 19. Jahrhundert durch Experimente in Paris und durch Léon Foucault, dessen Methode eine genauere Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit ermöglichte. Heute beträgt die Lichtgeschwindigkeit etwa 300.000 km/s und ist eine fundamentale Konstante in der Physik.

Takeaways

• 😀 Galileo Galilei versuchte 1600, die Geschwindigkeit des Lichts zu messen, konnte jedoch aufgrund der experimentellen Einschränkungen keine definitive Antwort finden.
• 😀 Galileis Experiment basierte auf der Messung der Reaktionszeit zwischen zwei Personen mit Laternen, konnte jedoch keine genaue Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit liefern.
• 😀 Ole Rømer ermittelte 1676, dass das Licht nicht unendlich schnell ist, basierend auf seinen Beobachtungen des Jupitermondes Io.
• 😀 Rømer stellte fest, dass die Zeit, die Io benötigt, um aus dem Schatten des Jupiters zu erscheinen, variierte, was auf die endliche Geschwindigkeit des Lichts hinwies.
• 😀 Durch seine Messungen schätzte Rømer die Lichtgeschwindigkeit auf etwa 220.000 km/s.
• 😀 1848 gelang es Hippolyte Fizeau in Paris, die Lichtgeschwindigkeit erfolgreich zu messen, indem er das Licht über ein rotierendes Zahnrad schickte und die Zeitmessung zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nutzte.
• 😀 Fizeau stellte fest, dass das Licht eine Geschwindigkeit von etwa 315.000 km/s hatte, was als eine der ersten genauen Messungen gilt.
• 😀 Foucault verbesserte 1850 die Methode von Fizeau, indem er ein rotierendes Spiegelverfahren einsetzte, um noch genauere Messungen der Lichtgeschwindigkeit zu erzielen.
• 😀 Moderne Messungen zeigen, dass die Geschwindigkeit des Lichts bei etwa 300.000 km/s liegt, was als fundamentale Konstante in der Physik anerkannt ist.
• 😀 Die Lichtgeschwindigkeit ist so schnell, dass Licht in einer Sekunde etwa sieben- bis achtmal die Erde umkreisen könnte, was ihre enorme Geschwindigkeit verdeutlicht.

Q & A

Warum wollte Galileo Galilei die Geschwindigkeit des Lichts messen?

Galileo Galilei wollte herausfinden, ob die Lichtgeschwindigkeit unendlich schnell ist oder ob Licht eine bestimmte Zeit benötigt, um sich von einem Punkt zum anderen zu bewegen.

Wie führte Galileo Galilei sein Experiment zur Messung der Lichtgeschwindigkeit durch?

Galileo führte ein Experiment mit zwei Personen durch, die jeweils eine leuchtende Laterne hielten. Die eine Person deckte ihre Laterne auf, und die andere Person versuchte, das Licht zu sehen und ihre Laterne zu öffnen, um die Zeit zu messen, die zwischen den beiden Ereignissen verstrich.

Warum konnte Galileo keine endgültige Antwort auf die Geschwindigkeit des Lichts finden?

Galileo konnte keine endgültige Antwort finden, weil die Entfernungen in seinem Experiment zu gering waren, um die Zeit, die das Licht benötigte, genau zu messen.

Welche Entdeckung machte Ole Rømer zur Lichtgeschwindigkeit?

Ole Rømer entdeckte, dass das Licht eine endliche Geschwindigkeit hat, indem er die Variationen in der Zeitmaßnahme der Bewegung des Jupitermonds Io beobachtete. Er errechnete, dass das Licht etwa 220.000 Kilometer pro Sekunde schnell ist.

Was war die Ursache dafür, dass Römer die Verzögerung in der Beobachtungszeit des Jupitermonds Io bemerkte?

Römer bemerkte, dass der Mond Io immer später aus dem Schatten des Jupiters austrat, wenn die Erde sich weiter von Jupiter entfernte. Dies war auf die endliche Geschwindigkeit des Lichts zurückzuführen.

Welche Methode wurde 1848 zur Messung der Lichtgeschwindigkeit in Paris entwickelt?

In Paris wurde ein Experiment entwickelt, bei dem Licht durch ein sich drehendes Zahnrad und über einen Spiegel geleitet wurde. Durch die Messung der Geschwindigkeit der Zahnraddrehung konnte die Zeit gemessen werden, die das Licht für die Hin- und Rückreise benötigte.

Wie genau war die erste Messung der Lichtgeschwindigkeit in Paris?

Die erste Messung der Lichtgeschwindigkeit in Paris ergab etwa 315.000 Kilometer pro Sekunde, was der heutigen Geschwindigkeit des Lichts ziemlich nahe kam.

Wie funktionierte die Methode von Léon Foucault zur Messung der Lichtgeschwindigkeit?

Léon Foucault entwickelte ein Verfahren mit einem rotierenden Spiegel, bei dem der Lichtstrahl durch den Spiegel reflektiert und auf einen festen Spiegel zurückgeleitet wurde. Durch die Messung des Winkels des reflektierten Lichts konnte die Geschwindigkeit des Lichts berechnet werden.

Warum ist die Lichtgeschwindigkeit nicht unendlich?

Die Lichtgeschwindigkeit ist nicht unendlich, weil in mehreren Experimenten, wie denen von Römer und Foucault, eine zeitliche Verzögerung nachgewiesen wurde, die darauf hinweist, dass Licht eine bestimmte Geschwindigkeit hat, um einen Raum zu durchqueren.

Wie schnell ist das Licht heute, basierend auf modernen Messungen?

Die moderne Messung der Lichtgeschwindigkeit ergibt etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde, was bedeutet, dass Licht die Erde in einer Sekunde ungefähr sieben- bis achtmal umrunden kann.