اندازه گیری سرعت نور به روش فیزو

در تاریخ علم مثال‌های زیادی وجود دارد از دانشمندانی که کارهای بزرگی کردند اما آنطور که شایسته است، اسمی از آن‌ها باقی نمانده.

یکی از این دانشمندان ایپولیت فیزو، فیزیکدان فرانسوی است که در پست‌های قبلی در مورد یکی از آزمایشاتش بحث کردیم. اما فیزو خدمات بزرگ دیگری هم به فیزیک کرده، از جمله طراحی آزمایش خلاقانه‌ی اندازه‌گیری سرعت نور که در این پست میخواهم به آن بپردازم. من همواره روشی برای درک عظمت کار دانشمندان دارم. اینکه خودم را می گذارم جای آنها در آن زمان با آن امکانات و از خودم می پرسم که اگر من بودم چطور چنین روشی ابداع می‌کردم.

تصور کنید در سال ۱۸۴۹ هستیم و قصد داریم آزمایشی برای اندازه گیری سرعت نور طراحی کنیم. سرعت نور ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه است و هر فاصله‌ای را برای مسیر نور انتخاب کنیم، نور در کسری از فاصله آن را طی می‌کند و ما حتی ساعتی نداریم که این کسر کوچک از زمان را اندازه گیری کند.

مدت زمانی که نور یک فاصله را طی کندحتی از مدت زمان واکنش ما برای ثبت دریافت نور، کمتر است. فیزو اما همچین آزمایشی طراحی کرد که یک آینه را در فاصله‌ی ۸ کیلومتر قرار داد. یک پرتو نور را به آینه تاباند و بازتاب نور را دریافت کرد‌. اما، در مسیر رفت و برگشت نور یک چرخ دهنده در حال چرخش قرار داد. اگر چرخ دنده آرام بچرخد، نور از همان دندانه‌ای که در مسیر رفت عبور کرده برمی گردد.

اگر چرخ دنده کمی سریع تر بچرخد، نور در مسیر رفت از یک دندانه عبور می‌کند و در مسیر برگشت به فاصله‌ی بین دو دندانه می رسد و نور به ما برنمی گردد. اگر چرخ دنده باز هم سریع تر بچرخد، نور در مسیر رفت از یک دندانه عبور می کند و در مسیر برگشت از دندانه‌ی بعدی عبور می کند.

فیزو با توجه به سرعت چرخش چرخ دنده، سرعت نور را با خطای ۵ درصد، حدود ۳۱۳۳۰۰ کیلومتر بر ثانیه اندازه گیری کرد.

دقیق‌ترین اندازه‌گیری تا آن زمان.

از جمله کارهای مهم دیگر فیزو می شود به اختراع خازن capacitor اشاره کرد که در مدارهای الکتریکی فوق العاده پرکاربرد است.

فیزو یکی از ۷۲ دانشمند و مهندس فرانسوی است که نامش بر روی برج ایفل هک شده. البته فیزو تنها شخصی بود که در زمان افتتاح برج ایفل زنده بود و توانست اسم خودش را بر روی برج ببیند.

به پاس خدمات فیزو به علم، یکی از حفره‌های سطح‌ ماه Fizeau Crator نامگذاری شده است.