Zaista kako? Kako izmjeriti najveću brzinu u Svemir u našim skromnim, ovozemaljskim uvjetima? Ne trebamo više razbijati glavu oko toga - naposljetku, tijekom nekoliko stoljeća, toliko je ljudi radilo na ovom pitanju, razvijajući metode za mjerenje brzine svjetlosti. Krenimo priču redom.

Brzina svjetlosti– brzina širenja elektromagnetskih valova u vakuumu. Označava se latiničnim slovom c. Brzina svjetlosti je približno 300 000 000 m/s.

U početku nitko nije razmišljao o pitanju mjerenja brzine svjetlosti. Ima svjetla - to je sjajno. Tada, u doba antike, među znanstvenim filozofima prevladavalo je mišljenje da je brzina svjetlosti beskonačna, odnosno trenutna. Onda se dogodilo Srednji vijek s inkvizicijom, kada je glavno pitanje mislećih i progresivnih ljudi bilo “Kako izbjeći da vas uhvati vatra?” I to samo u epohama renesanse I Prosvjetiteljstvo Mišljenja znanstvenika su se množila i, naravno, bila podijeljena.

Tako, Descartes, Kepler I Farma bili istog mišljenja kao i znanstvenici antike. Ali on je vjerovao da je brzina svjetlosti konačna, iako vrlo velika. Zapravo, on je napravio prvo mjerenje brzine svjetlosti. Točnije, napravio je prvi pokušaj mjerenja.

Galilejev eksperiment

Iskustvo Galileo Galilei bio je briljantan u svojoj jednostavnosti. Znanstvenik je proveo eksperiment za mjerenje brzine svjetlosti, naoružan jednostavnim improviziranim sredstvima. Na velikoj i dobro poznatoj udaljenosti jedan od drugog, na različitim brežuljcima, Galileo i njegov pomoćnik stajali su s upaljenim svjetiljkama. Jedan od njih je otvorio kapak na fenjeru, a drugi je morao učiniti isto kad je ugledao svjetlo prvog fenjera. Poznavajući udaljenost i vrijeme (kašnjenje prije nego što pomoćnik otvori lampu), Galileo je očekivao da će izračunati brzinu svjetlosti. Nažalost, da bi ovaj eksperiment uspio, Galileo i njegov pomoćnik morali su odabrati brda koja su međusobno udaljena nekoliko milijuna kilometara. Podsjećam da možete ispuniti prijavu na web stranici.

Roemer i Bradley eksperimenti

Prvi uspješan i iznenađujuće precizan eksperiment u određivanju brzine svjetlosti bio je onaj danskog astronoma Olaf Roemer. Roemer je koristio astronomsku metodu mjerenja brzine svjetlosti. Godine 1676. promatrao je teleskopom Jupiterov satelit Io i otkrio da se vrijeme pomrčine satelita mijenja kako se Zemlja udaljava od Jupitera. Maksimalno vrijeme kašnjenja bilo je 22 minute. Izračunavši da se Zemlja udaljava od Jupitera na udaljenosti promjera Zemljine orbite, Römer je približnu vrijednost promjera podijelio s vremenom kašnjenja, te dobio vrijednost od 214.000 kilometara u sekundi. Naravno, takav izračun bio je vrlo grub, udaljenosti između planeta bile su poznate samo približno, ali rezultat se pokazao relativno blizu istini.

Bradleyjevo iskustvo. Godine 1728 James Bradley procijenio brzinu svjetlosti promatrajući aberaciju zvijezda. Odstupanje je promjena u prividnom položaju zvijezde uzrokovana kretanjem Zemlje u njezinoj orbiti. Poznavajući brzinu Zemlje i mjereći kut aberacije, Bradley je dobio vrijednost od 301.000 kilometara u sekundi.

Fizeauovo iskustvo

Znanstveni svijet tog vremena s nepovjerenjem je reagirao na rezultat eksperimenta Roemera i Bradleya. Međutim, Bradleyev rezultat bio je najtočniji više od stotinu godina, sve do 1849. godine. Te je godine francuski znanstvenik Armand Fizeau izmjerio brzinu svjetlosti metodom rotirajućeg zatvarača, bez promatranja nebeskih tijela, već ovdje na Zemlji. Zapravo, to je bila prva laboratorijska metoda za mjerenje brzine svjetlosti nakon Galileja. Ispod je dijagram njegove laboratorijske postavke.

Svjetlost, odbijena od zrcala, prošla je kroz zube kotača i reflektirala se od drugog zrcala, udaljenog 8,6 kilometara. Brzina kotača se povećavala sve dok svjetlo nije postalo vidljivo u sljedećem otvoru. Fizeauovi izračuni dali su rezultat od 313.000 kilometara u sekundi. Godinu dana kasnije sličan eksperiment s rotirajućim zrcalom izveo je Leon Foucault, koji je dobio rezultat od 298.000 kilometara u sekundi.

Pojavom masera i lasera ljudi su dobili nove mogućnosti i načine mjerenja brzine svjetlosti, a razvojem teorije omogućeno je i neizravno izračunavanje brzine svjetlosti, bez izravnih mjerenja.

Najtočnija vrijednost brzine svjetlosti

Čovječanstvo je skupilo ogromno iskustvo u mjerenju brzine svjetlosti. Danas se najtočnijom vrijednošću za brzinu svjetlosti smatra 299.792.458 metara u sekundi, primljen 1983. godine. Zanimljivo je da se daljnje, preciznije mjerenje brzine svjetlosti pokazalo nemogućim zbog grešaka u mjerenju metara. Trenutno je vrijednost metra vezana za brzinu svjetlosti i jednaka je udaljenosti koju svjetlost prijeđe u 1/299,792,458 sekunde.

Na kraju, kao i uvijek, predlažemo da pogledate edukativni video. Prijatelji, čak i ako se suočite s takvim zadatkom kao što je samostalno mjerenje brzine svjetlosti pomoću improviziranih sredstava, možete se sigurno obratiti našim autorima za pomoć. Prijavu možete ispuniti na web stranici dopisnog studenta. Želimo vam ugodno i lagano učenje!

Davno prije nego što su znanstvenici izmjerili brzinu svjetlosti, morali su naporno raditi kako bi definirali sam koncept "svjetlosti". O tome je među prvima razmišljao Aristotel, koji je svjetlost smatrao nekom vrstom pokretne tvari koja se širi prostorom. Njegov starorimski kolega i sljedbenik Lukrecije Kar inzistirao je na atomskoj strukturi svjetlosti.

Do 17. stoljeća formirane su dvije glavne teorije o prirodi svjetlosti - korpuskularna i valna. Newton je bio jedan od pristaša prvoga. Prema njegovom mišljenju, svi izvori svjetlosti emitiraju sitne čestice. Tijekom "leta" formiraju svjetleće linije - zrake. Njegov protivnik, nizozemski znanstvenik Christiaan Huygens, inzistirao je na tome da je svjetlost vrsta valnog gibanja.

Kao rezultat stoljetnih sporova, znanstvenici su došli do konsenzusa: obje teorije imaju pravo na život, a svjetlost je spektar elektromagnetskih valova vidljiv oku.

Malo povijesti. Kako je mjerena brzina svjetlosti

Većina drevnih znanstvenika bila je uvjerena da je brzina svjetlosti beskonačna. Međutim, rezultati istraživanja Galilea i Hookea dopustili su njegovu ekstremnu prirodu, što je u 17. stoljeću jasno potvrdio izvrsni danski astronom i matematičar Olaf Roemer.

Svoja prva mjerenja napravio je promatrajući pomrčine Ia, Jupiterovog satelita, u vrijeme kada su se Jupiter i Zemlja nalazili na suprotnim stranama u odnosu na Sunce. Roemer je zabilježio da se vrijeme odgode mijenja kako se Zemlja udaljava od Jupitera za udaljenost jednaku promjeru Zemljine orbite. Maksimalna vrijednost bila je 22 minute. Kao rezultat izračuna, dobio je brzinu od 220 000 km/s.

50 godina kasnije, 1728. godine, zahvaljujući otkriću aberacije, engleski astronom J. Bradley “pročistio” je ovu brojku na 308 000 km/s. Kasnije su brzinu svjetlosti izmjerili francuski astrofizičari François Argot i Leon Foucault, dobivši rezultat od 298 000 km/s. Još precizniju tehniku ​​mjerenja predložio je tvorac interferometra, poznati američki fizičar Albert Michelson.

Michelsonov pokus za određivanje brzine svjetlosti

Pokusi su trajali od 1924. do 1927. godine i sastojali su se od 5 serija promatranja. Suština eksperimenta bila je sljedeća. Izvor svjetlosti, zrcalo i rotirajuća osmerokuta prizma postavljeni su na Mount Wilson u blizini Los Angelesa, a reflektirajuće zrcalo postavljeno je 35 km kasnije na Mount San Antonio. Najprije je svjetlost kroz leću i prorez udarila u prizmu koja se okreće s rotorom velike brzine (brzinom od 528 okretaja u sekundi).

Sudionici u eksperimentima mogli su prilagoditi brzinu rotacije tako da je slika izvora svjetlosti bila jasno vidljiva u okularu. Budući da su bili poznati razmak između vrhova i frekvencija rotacije, Michelson je odredio brzinu svjetlosti - 299,796 km/s.

O brzini svjetlosti znanstvenici su se konačno odlučili u drugoj polovici 20. stoljeća, kada su nastali maseri i laseri, koje karakterizira najveća stabilnost frekvencije zračenja. Do početka 70-ih godina pogreška u mjerenjima pala je na 1 km/s. Kao rezultat toga, na preporuku XV Generalne konferencije za utege i mjere, održane 1975. godine, odlučeno je pretpostaviti da je brzina svjetlosti u vakuumu sada jednaka 299792,458 km/s.

Je li nam brzina svjetlosti dostižna?

Očito je istraživanje dalekih kuteva Svemira nezamislivo bez svemirskih brodova koji lete ogromnom brzinom. Po mogućnosti brzinom svjetlosti. Ali je li ovo moguće?

Brzina svjetlosne barijere jedna je od posljedica teorije relativnosti. Kao što znate, povećanje brzine zahtijeva povećanje energije. Brzina svjetlosti zahtijevala bi gotovo beskonačnu energiju.

Nažalost, zakoni fizike su kategorički protiv toga. Pri brzini svemirskog broda od 300 000 km/s, čestice koje lete prema njemu, na primjer, atomi vodika, pretvaraju se u smrtonosni izvor snažnog zračenja od 10 000 sieverta/s. To je otprilike isto kao da ste unutar Velikog hadronskog sudarača.

Prema znanstvenicima sa Sveučilišta Johns Hopkins, u prirodi ne postoji odgovarajuća zaštita od tako monstruoznog kozmičkog zračenja. Uništenje broda bit će dovršeno erozijom od učinaka međuzvjezdane prašine.

Drugi problem s brzinom svjetlosti je dilatacija vremena. Starost će postati mnogo duža. Vidno polje će također biti iskrivljeno, zbog čega će putanja broda prolaziti kao u tunelu, na čijem će kraju posada vidjeti blještavi bljesak. Iza broda će biti apsolutni mrkli mrak.

Dakle, u bliskoj budućnosti čovječanstvo će morati ograničiti svoje "apetite" za brzinom na 10% brzine svjetlosti. To znači da će trebati oko 40 godina da se doleti do Zemlji najbliže zvijezde, Proxime Centauri (4,22 svjetlosne godine).

1) Brzinu svjetlosti prvi je izmjerio danski znanstvenik Roemer 1676. godine pomoću astronomske metode. Mjerio je vrijeme kada je najveći Jupiterov mjesec, Io, bio u sjeni ovog ogromnog planeta.

Roemer je vršio mjerenja u trenutku kada je naš planet bio najbliži Jupiteru, iu trenutku kada smo mi astronomski bili malo udaljeniji od Jupitera. U prvom slučaju, interval između izbijanja bio je 48 sati 28 minuta. U drugom slučaju satelit je kasnio 22 minute. Iz toga je zaključeno da su svjetlosti trebale 22 minute da prijeđe udaljenost od prethodnog promatranja do sadašnjeg promatranja. Time je dokazana teorija o konačnoj brzini svjetlosti, a približno je izračunata da je brzina iznosila približno 299 800 km/s.

2) Laboratorijska metoda omogućuje određivanje brzine svjetlosti na maloj udaljenosti i s velikom točnošću. Prve laboratorijske pokuse izveo je Foucault, a zatim Fizeau.

Znanstvenici i njihovi eksperimenti

Brzinu svjetlosti prvi je odredio 1676. O. K. Roemer iz promjene vremenskih intervala između pomrčina Jupiterovih satelita. Godine 1728. ustanovio ju je J. Bradley, na temelju svojih promatranja aberacije svjetlosti zvijezda. Godine 1849. A.I.L. Fizeau je prvi izmjerio brzinu svjetlosti prema vremenu koje je potrebno svjetlosti da prijeđe točno poznatu udaljenost (bazu), budući da se indeks loma zraka vrlo malo razlikuje od 1, mjerenja na zemlji daju vrijednost vrlo blizu brzine.

Fizeauovo iskustvo

Fizeauov pokus je pokus za određivanje brzine svjetlosti u pokretnim medijima (tijelima), koji je 1851. godine izveo Louis Fizeau. Pokus pokazuje učinak relativističkog zbrajanja brzina. Uz ime Fizeaua veže se i prvi pokus laboratorijskog određivanja brzine svjetlosti.

U Fizeauovom eksperimentu, zraka svjetlosti iz izvora svjetlosti S, reflektirana od prozirnog zrcala 3, povremeno je prekidana rotirajućim nazubljenim diskom 2, prolazi kroz bazu 4-1 (oko 8 km) i, reflektirana od zrcala 1, vraća se natrag. na disk. Kada je svjetlost pala na zub, nije došla do promatrača, a svjetlost koja je pala u procjep između zuba mogla se promatrati kroz okular 4. Na temelju poznatih brzina rotacije diska, vrijeme koje je svjetlosti trebalo da određeno je putovanje kroz bazu. Fizeau je dobio vrijednost c = 313300 km/s.

Foucaultovo iskustvo

Godine 1862. J. B. L. Foucault provodi ideju koju je 1838. izrazio D. Argo, koristeći brzo rotirajuće zrcalo (512 okretaja u sekundi) umjesto nazubljenog diska. Reflektirajući se od zrcala, snop svjetlosti bio je usmjeren na bazu i nakon povratka ponovno pao na isto zrcalo, koje se imalo vremena okrenuti za određeni mali kut. S bazom od samo 20 m, Foucault je utvrdio da je brzina svjetlosti 298 000 500 km/s. Sheme i osnovne ideje metoda Fizeau i Foucault opetovano su korištene u kasnijim radovima na određivanju brzine svjetlosti.

Određivanje brzine svjetlosti metodom rotirajućeg zrcala (Foucaultova metoda): S – izvor svjetlosti; R – brzorotirajuće ogledalo; C je fiksno konkavno zrcalo čije središte koincidira s osi rotacije R (tako da svjetlost reflektirana od C uvijek pada natrag na R); M – prozirno ogledalo; L – leća; E – okular; RC – točno izmjerena udaljenost (baza). Isprekidana linija prikazuje položaj R, koji se mijenjao tijekom vremena prijeđenog svjetla putem RC i natrag, te obrnuti put snopa zraka kroz leću L, koja reflektirani snop skuplja u točki S', a ne u točku S, kao što bi bio slučaj sa stacionarnim zrcalom R. Brzina svjetlosti se utvrđuje mjerenjem pomaka SS'.

Vrijednost c = 299796 4 km/s koju je 1926. godine dobio A. Michelson tada je bila najtočnija i uvrštena je u međunarodne tablice fizikalnih veličina. optičko vlakno brzine svjetlosti

Mjerenja brzine svjetlosti u 19. stoljeću odigrala su veliku ulogu u fizici, dodatno potvrđujući valnu teoriju svjetlosti. Foucaultova usporedba brzine svjetlosti iste frekvencije u zraku i vodi iz 1850. godine pokazala je da je brzina u vodi u = c/n(n), kao što predviđa valna teorija. Također je uspostavljena veza između optike i teorije elektromagnetizma: izmjerena brzina svjetlosti podudarala se s brzinom elektromagnetskih valova, izračunatom iz omjera elektromagnetskih i elektrostatičkih jedinica električnog naboja.

Suvremena mjerenja brzine svjetlosti koriste moderniziranu Fizeauovu metodu, zamjenjujući zupčanik interferencijskim ili nekim drugim modulatorom svjetlosti koji u potpunosti prekida ili prigušuje svjetlosnu zraku. Prijemnik zračenja je fotoćelija ili fotoelektrični množitelj. Upotrebom lasera kao izvora svjetlosti, ultrazvučnog modulatora sa stabiliziranom frekvencijom i povećanjem točnosti mjerenja duljine baze smanjit će se pogreške mjerenja i dobiti vrijednost c = 299792,5 0,15 km/s. Uz izravna mjerenja brzine svjetlosti na temelju vremena prolaska poznate baze, naširoko se koriste neizravne metode koje daju veću točnost.

Što točnije mjerenje vrijednosti "c" izuzetno je važno ne samo u općem teoretskom smislu i za određivanje vrijednosti drugih fizikalnih veličina, već iu praktične svrhe. Njima, posebno. Odnosi se na određivanje udaljenosti u vremenu prolaza radijskih ili svjetlosnih signala u radaru, optičko mjerenje udaljenosti, mjerenje udaljenosti svjetlosti i druga slična mjerenja.

Raspon svjetla

Svjetlosni daljinomjer je geodetski uređaj koji vam omogućuje mjerenje udaljenosti od desetaka (ponekad stotina) kilometara s visokom točnošću (do nekoliko milimetara). Na primjer, daljinomjer mjeri udaljenost od Zemlje do Mjeseca s točnošću od nekoliko centimetara.

Laserski daljinomjer je uređaj za mjerenje udaljenosti pomoću laserske zrake.

Brzinu svjetlosti prvi je odredio 1676. Ole Roemer iz promjena u vremenskim intervalima između pomrčina Jupiterova satelita Io.

S fenomenom svjetlosti prvi put smo se upoznali u 9. razredu. U 11. počinjemo razmatrati najzanimljiviji materijal o tome što je brzina svjetlosti.
Ispostavilo se da povijest otkrića ovog fenomena nije ništa manje zanimljiva od samog fenomena.

Potrebe trgovine koja se ubrzano razvijala i sve veća važnost plovidbe potaknule su Francusku akademiju znanosti da započne doradu geografskih karata, što je posebice zahtijevalo pouzdaniji način određivanja geografske dužine. Ole Roemer, mladi danski astronom, pozvan je da radi u novoj pariškoj zvjezdarnici.

Znanstvenici su predložili korištenje nebeskog fenomena koji se promatra svaki dan u isti sat za određivanje pariškog vremena i vremena na brodu. Po ovom fenomenu moreplovac ili geograf mogao je prepoznati pariško vrijeme. Takav fenomen, vidljiv s bilo kojeg mjesta na moru ili kopnu, je pomrčina jednog od četiri velika Jupiterova mjeseca, koje je otkrio Galileo 1609. godine.

Satelit Io prošao je ispred planeta, a zatim uronio u njegovu sjenu i nestao iz vidokruga. Zatim se ponovno pojavio poput svjetiljke koja bljeska. Vremenski razmak između dva izbijanja bio je 42 sata i 28 minuta. Ista mjerenja obavljena šest mjeseci kasnije pokazala su da je satelit kasnio, izašavši iz sjene 22 minute kasnije u usporedbi s trenutkom vremena koji se mogao izračunati na temelju poznavanja Iovog orbitalnog perioda. Brzina ima netočan rezultat zbog netočnog određivanja vremena odgode.

Godine 1849. francuski fizičar Armand Hippolyte Louis Fizeau proveo je laboratorijski eksperiment za mjerenje brzine svjetlosti. Parametri instalacije Fizeaua su sljedeći. Izvor svjetlosti i ogledalo nalazili su se u kući Fizeauova oca u blizini Pariza, a ogledalo 2 nalazilo se na Montmartreu. Udaljenost između zrcala bila je 8,66 km, kotač je imao 720 zuba. Okretala se pod djelovanjem satnog mehanizma pokretanog utegom koji se spuštao. Koristeći brojač okretaja i kronometar, Fizeau je otkrio da se prvo zamračenje dogodilo pri brzini kotača od 12,6 okretaja u sekundi.

Svjetlost iz izvora prolazila je kroz zube rotirajućeg kotača i, reflektirana od zrcala, ponovno se vraćala na zupčanik. Pretpostavimo da su zub i utor zupčanika iste širine i da mjesto utora na kotaču zauzima susjedni zub. Tada će svjetlo biti blokirano zubom i okular će postati taman. Metodom rotirajućeg zatvarača Fizeau je dobio brzinu svjetlosti: 3.14.105 km/s.

U proljeće 1879. New York Times je izvijestio: “Na znanstvenom horizontu Amerike pojavila se sjajna nova zvijezda, mlađi poručnik mornarice, diplomant Mornaričke akademije u Annapolisu, Albert Michelson, koji još nije napunio 27 godina. godine, postigao je izvanredan uspjeh na području optike: izmjerio je brzinu svjetlosti! Zanimljivo je da je tijekom završnih ispita na akademiji Albertu postavljeno pitanje o mjerenju brzine svjetlosti. Tko je mogao zamisliti da će za kratko vrijeme i sam Michelson ući u povijest fizike kao metar brzine svjetlosti.

Prije Michelsona samo su rijetki (svi su bili Francuzi) uspjeli to izmjeriti zemaljskim sredstvima. A na američkom kontinentu nitko prije njega nije ni pokušao s ovim teškim eksperimentom.

Michelsonova instalacija nalazila se na dva planinska vrha udaljena 35,4 km. Ogledalo je bila osmerokutna čelična prizma na planini San Antonio u Kaliforniji, a sama instalacija nalazila se na planini Wilson. Nakon refleksije od prizme, svjetlosna zraka je udarila u sustav zrcala koja su je vratila natrag. Kako bi zraka mogla pogoditi promatračevo oko, rotirajuća prizma mora imati vremena da se okrene najmanje 1/8 okretaja tijekom vremena koje svjetlost putuje naprijed-natrag.

Michelson je napisao: “Činjenica da je brzina svjetlosti kategorija nedostupna ljudskoj mašti, a da se s druge strane može mjeriti s iznimnom točnošću, čini njezinu definiciju jednim od najfascinantnijih problema s kojima se istraživač može suočiti.
Najtočnije mjerenje brzine svjetlosti dobio je 1972. američki znanstvenik K. Evenson i njegovi kolege. Kao rezultat neovisnih mjerenja frekvencije i valne duljine laserskog mjerenja, dobili su vrijednost od 299792456,2 ± 0,2 m/s.

Međutim, 1983. godine na sastanku Generalne skupštine za utege i mjere usvojena je nova definicija metra (to je duljina puta koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299,792,458 sekunde), iz koje slijedi da je brzina svjetlosti u vakuumu apsolutno točno jednaka c = 299,792,458 m/s.

1676. - Ole Roemer - astronomska metoda
s= 2.22.108 m/s

1849. godine - Louis Fizeau - laboratorijska metoda
s= 3.12.108 m/s

1879 Albert Michelson - laboratorijska metoda
C= 3001,108 m/s

1983. Sastanak Generalne skupštine za utege i mjere
s=299792458 m/s

Brzina svjetlosti u vakuumu je "točno 299 792 458 metara u sekundi". Danas možemo točno imenovati tu brojku jer je brzina svjetlosti u vakuumu univerzalna konstanta, koja je izmjerena pomoću lasera.

Kada je riječ o korištenju ovog alata u eksperimentu, teško je raspravljati s rezultatima. Što se tiče zašto se brzina svjetlosti mjeri tako cijelim brojem, nije iznenađujuće: duljina jednog metra određena je pomoću sljedeće konstante: “Duljina puta koju prijeđe svjetlost u vakuumu u vremenskom intervalu od 1 /299,792,458 sekunde."

Prije nekoliko stotina godina odlučeno je, ili barem pretpostavljeno, da brzina svjetlosti nema ograničenja, iako je zapravo vrlo visoka. Kad bi odgovor određivao hoće li postati djevojka Justina Biebera, moderna bi tinejdžerica na pitanje odgovorila ovako: "Brzina svjetlosti nešto je sporija od najbrže stvari u svemiru."

Prvi koji se pozabavio pitanjem beskonačnosti brzine svjetlosti bio je filozof Empedoklo u petom stoljeću prije Krista. Jedno stoljeće kasnije, Aristotel se neće složiti s Empedoklovom izjavom, a spor će trajati više od 2000 godina.

Nizozemski znanstvenik Issac Backman bio je prvi poznati znanstvenik koji je 1629. godine smislio pravi eksperiment kojim je ispitao ima li svjetlost ikakvu brzinu. Živeći u stoljeću daleko od izuma lasera, Backman je shvatio da temelj pokusa treba biti eksplozija bilo kojeg porijekla, pa je u svojim pokusima koristio detonirajući barut.

Backman je postavio zrcala na različite udaljenosti od eksplozije i kasnije je pitao ljude koji su promatrali vide li razliku u percepciji bljeska svjetlosti koji se reflektira u svakom od zrcala. Kao što možete pretpostaviti, eksperiment je bio "neuvjerljiv". Sličan, poznatiji eksperiment, ali bez uporabe eksplozije, možda je proveo, ili barem izmislio, Galileo Galilei tek desetljeće kasnije, 1638. godine. Galileo je, poput Backmana, sumnjao da brzina svjetlosti nije beskonačna, te se u nekim svojim djelima pozivao na nastavak eksperimenta, ali uz sudjelovanje svjetiljki. U svom eksperimentu (ako ga je ikada napravio!) postavio je dva svjetla udaljena jednu milju i pokušao vidjeti postoji li kašnjenje. Rezultat eksperimenta također je bio neuvjerljiv. Jedina stvar koju je Galileo mogao sugerirati je da je svjetlost, ako nije beskonačna, prebrza i da su eksperimenti izvedeni na tako maloj razini bili osuđeni na neuspjeh.

To se nastavilo sve dok danski astronom Olaf Roemer nije započeo ozbiljne pokuse s brzinom svjetlosti. Galileovi pokusi s brdskom svjetiljkom izgledali su kao srednjoškolski znanstveni projekt u usporedbi s Roemerovim pokusima. Odredio je da se eksperiment izvede u svemiru. Tako je svoju pozornost usmjerio na promatranje planeta i iznio svoje inovativne poglede 22. kolovoza 1676. godine.

Konkretno, dok je proučavao jedan od Jupiterovih mjeseca, Roemer je primijetio da vrijeme između pomrčina varira tijekom godine (ovisno o tome kreće li se Jupiter prema Zemlji ili od nje). Zainteresiran za ovo, Roemer je pažljivo bilježio vrijeme kada je mjesec koji je promatrao, Io, došao u vidokrug, i usporedio ta vremena u usporedbi s vremenima kada bi se to inače očekivalo. Nakon nekog vremena, Roemer je primijetio da, baš kao što je Zemlja postajala sve udaljenija od Jupitera dok je kružila oko Sunca, vrijeme kada je Io došao u vidokrug zaostajat će dalje za vremenom koje je prethodno zabilježeno u zapisima. Roemer je (točno) teoretizirao da je to zato što je svjetlosti potrebno više vremena da prijeđe udaljenost od Zemlje do Jupitera kako se sama udaljenost povećava.

Nažalost, njegovi su proračuni izgubljeni u požaru u Kopenhagenu 1728. godine, ali o njegovom otkriću imamo veliki broj podataka iz priča njegovih suvremenika, kao i iz izvještaja drugih znanstvenika koji su koristili Roemerove proračune u svojim radovima. Njihova srž je da je kroz mnoge proračune vezane uz promjer Zemlje i orbitu Jupitera, Roemer uspio zaključiti da bi svjetlosti trebale oko 22 minute da prijeđe udaljenost jednaku promjeru Zemljine orbite oko Sunca. Christiaan Huygens kasnije pretvara te izračune u razumljivije brojke, pokazujući da Roemer procjenjuje da svjetlost putuje oko 220 000 kilometara u sekundi. Ova se brojka još uvijek znatno razlikuje od modernih podataka, ali ćemo im se uskoro vratiti.

Kada su Roemerovi sveučilišni kolege izrazili zabrinutost zbog njegove teorije, on im je mirno rekao da će se pomrčina 9. studenog 1676. dogoditi 10 minuta kasnije. Kad se to dogodilo, sumnjatelji su bili začuđeni, jer je nebesko tijelo potvrdilo njegovu teoriju.

Roemerovi kolege bili su iznimno začuđeni njegovim izračunima, budući da se i danas njegova procjena brzine svjetlosti smatra iznenađujuće točnom, s obzirom da je napravljena 300 godina prije izuma lasera i interneta. Iako je 80.000 kilometara presporo, s obzirom na tadašnje stanje znanosti i tehnologije, rezultat je doista impresivan. Štoviše, Roemer se oslanjao samo na vlastita nagađanja.

Što je još čudnije, razlog premale brzine nije bio u Roemerovim proračunima, već u činjenici da u vrijeme kada je on izvodio svoje proračune nije bilo točnih podataka o orbitama Zemlje i Jupitera. To znači da je znanstvenik pogriješio samo zato što drugi znanstvenici nisu bili pametni kao on. Dakle, ako postojeće moderne podatke stavite u izvorne izračune koje je on napravio, izračuni brzine svjetlosti su točni.

Iako su izračuni bili tehnički netočni, a James Bradley je 1729. pronašao točniju definiciju brzine svjetlosti, Roemer je ušao u povijest kao prva osoba koja je dokazala da se brzina svjetlosti može odrediti. Učinio je to promatrajući kretanje goleme plinovite lopte koja se nalazi na udaljenosti od oko 780 milijuna kilometara od Zemlje.