Leon Fuko: veoma tačno merenje apsolutne brzine svetlosti

Francuski naučnik Fransoa Arago (franc. François Arago) sproveo je istraživanje kako bi utvrdio brzinu svetlosti metodom rotirajućeg ogledala. Zbog nedostatka uspeha i lošeg zdravlja, pre svega lošeg vida, Arago je iste 1845. godine nagovorio Fukoa i Fizoa (franc. Fizeau) kolege i prijatelje da mere brzinu svetlosti.

1850. godine izveden je eksperiment pomoću Fizo-Fukoovog aparata za merenje brzine svetlosti; koji je postao poznat kao Fuko-Fizoov eksperiment. Smatra se da je tim eksperimentom zakucan „poslednji ekser u kovčeg“ Njutnove korpuskularne (čestične) teorije svetlosti, dokazivanjem da svetlost putuje sporije kroz vodu nego kroz vazduh. Fuko je posmatrao usporavanje brzine svetlosti u vodi i na taj način potvrdio talasnu teoriju.Fizo je sastavio osnovnu eksperimentalnu postavku sa zupčanikom i polupropusnim ogledalom, na 8633 m od kojeg se nalazilo još jedno ravno ogledalo. Svetlosni zrak je bio usmeren na polupropusno ogledalo , a ono je odbijalo svetlost na ravno ogledalo.

foto: izvor

Budući da još uvek nisu znali kako da mere stohiljaditi deo sekunde, Fizo je koristio zupčanik, koji se rotirao između ogledala i periodično blokirao svetlost. Postepeno povećavajući brzinu rotacije zupčanika, fizičar ga je doveo do 12,67 obrtaja u sekundi, a onda je svetlost nestala, jer nije imala vremena da „klizne“ između zuba.

Izračunavajući brzinu rotacije zupčanika, broj zuba i dvostruku udaljenost od izvora do ogledala, prijatelji su izračunali da je brzina svetlosti 315 hiljada km / s.

Кasnije je Fuko smislio kako da dopuni i poboljša Fizoovu instalaciju za merenje apsolutne brzine svetlosti u ograničenom prostoru – zamenio je zupčanik rotirajućim polupropusnim ogledalom. Pomoću Ser Čarls Vitstonovog (engl. Sir Charles Wheatstone) rotirajućeg ogledala, gradeći parnu mašinu za njegov pogon, prevazišao je tehničke probleme, što mu je omogućilo tačniji rezultat, i 1862. godine, nakon dvanaest godina, dobio je vrednost 298 hiljada km / s, koja je 15 hiljada km / s manja od brzine dobijene prethodnim eksperimentima. Greška od danas poznate vrednosti bila je samo

0.6 %. Tako je Fuko bio prvi koji je tačno odredio brzinu svetlosti u vazduhu. Zatim su ova dva naučnika odredila brzinu svetlosti u vodi i potvrdili da je manja nego u vazduhu, što je konačno dokazalo talasnu prirodu svetlosti i zauvek zaustavilo raspravu između pristalica čestične-korpuskularne i talasne teorije svetlosti.