빛의 속도는 어떤원리로 그 속도를 측정해냈나요?

Question

우주의 거리를 측정할 때 사용하는게 빛의 속도라고 알고 있습니다.

그럼 여기서 빛의 속도를 어떤 원리로 측정을 하게 되었나요? 빛의 속도를 측정할 수가 있는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.

결론: 속도 측정 가능합니다.

빛의 속도를 처음으로 측정한 실험은 오랜 역사를 가지고 있습니다. 먼저, 17세기 후반에 영국의 과학자 올빼미의 로버트 호이겔(Robert Hooke)은 그의 광학 실험을 통해 빛의 속도가 유한하다는 것을 증명했습니다.

그러나 빛의 정확한 속도를 측정한 것은 17세기 말과 18세기 초에 프랑스의 과학자 올레 로마(Ole Rømer)입니다. 로마는 조밀한 물질인 유성광석을 사용하여 빛이 진행하는 속도를 측정했습니다. 그는 주성과 그의 위성 중 유성광석을 사용하여 빛이 지구에서 주성과 그의 위성 사이를 여행하는 데에 걸리는 시간을 측정하였습니다. 이것은 빛의 속도가 초당 약 299,792 km임을 보여주었습니다.

이후, 빛의 속도를 더욱 정확하게 측정하는 다양한 실험이 진행되었으며, 현재까지도 더욱 정밀한 측정 방법들이 개발되고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

최초로 빛속도를 계산한사람은 뢰머이고요

그이후에 갈리레이 푸코의 진자실험 피조실험도 있었고.

처음으로 정밀하게 측정한 사람은 미국의 마이켈슨입니다.

그이후에도 많이 발전했는데 지금은 주로 컴퓨터가 진공상태에서 중력장내에서 무중력에서등 빛의 다양한 속도를 측정하고 있습니다.

한가지로 예로 1849년 프랑스의 피조(A.H.L.Fizeau)는 빛의 속도를 직접적인 방법으로 측정하였읍니다.그는 빨리 회전하는 톱니바퀴 앞에서 광선을 톱니부분으로 비추어 그 광선이 회전하는 톱니에 의해 단속적으로 차단되어 펄스 형태로 발사되도록 하였다. 이 광선은 이로부터 8.63km 떨어진 지점에 있는 거울에 의해 반사되어 되돌아 오고 역시 톱니바퀴를 통과하여 눈으로 관측할 수 있게 하였다. 그러나 톱니바퀴의 회전속도가 적당치 못하면 빛이 차단되어 볼 수가 없고, 단지 회전하는 톱니바퀴의 골 부분을 잘 통과한 빛이 되돌아 왔을 때 다시 골을 만나면 눈으로 빛을 관측할 수 있게 된다. 톱니바퀴의 회전속도를 변화시켜 가며 빛을 관측하여 톱니산의 개수, 회전속도, 빛이 진행한 거리로부터 빛의 속도를 쉽게 구할 수 있어서, 3.15 x 108m/sec라는 상당히 그럴듯한 결과를 내었읍니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

피조의 광속 측정 장치는 광원에서 나오는 빛이 회전하는 톱니바퀴의 톱니 틈을 통과하게 한 후 멀리 있는 거울에 부딪혀 되돌아오게 해 빛이 멀리 떨어진 두 점 사이를 왕복하는 데 걸린 시간을 재는 장치입니다

빛의 속력은 빛이 이동한 거리를 그것을 통과하는 데 걸린 시간으로 나눈 값으로 빛의 속도는 대략 299 792 458 m/s라 합니다

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

빛의 속도는 빛이 퍼져나가는 공간의 전자기파로서의 특성에 기반하여 측정됩니다. 1676년, 영국의 천문학자 오렌지 로이드는 육안으로 본 유성이 의심스러워서, 지구에서 유성에 부딪치기까지 걸리는 시간을 측정하기 위해 빛의 속도를 처음으로 측정했습니다. 그 후, 1849년 프랑스의 레옹 포카르메는 회전하는 거울로 빛을 반사시키면서 빛의 속도를 더욱 정밀하게 측정하는 실험을 수행하였습니다.

그러나 빛의 정확한 속도를 정밀하게 측정하려면, 빛의 속도가 매우 빠르기 때문에 매우 정교한 실험이 필요합니다. 이를 위해 빛의 속도를 측정하기 위한 다양한 실험이 있지만, 가장 유명한 실험은 1887년 알버트 미켈슨과 에드워드 모리가 수행한 미켈슨-모리 실험입니다. 이 실험에서는 빛의 속도를 측정하기 위해 빛을 분할하고, 분할된 빛을 서로 직교하는 두 개의 경로를 통해 반사시켜 다시 합치는 방식으로 속도를 측정하였습니다.