Оптика — Задание 19 ОГЭ по физике №00040387

Речь идёт о попытке Галилея измерить скорость света. Схема опыта была такой: два человека с закрытыми фонарями расходятся на вершины соседних холмов. Первый открывает фонарь, второй, увидев вспышку, тут же открывает свой. Первый засекает, сколько времени прошло от его вспышки до возвращения ответного света. Зная расстояние между холмами, можно было бы поделить путь на время и получить скорость.

Из чего складывается измерение. В опыте две измеряемые величины: расстояние между наблюдателями и время «туда-обратно». Скорость считается как $\upsilon=\dfrac{2L}{t}$, где $L$ — расстояние между холмами.

Расстояние измерить можно. Несколько километров между холмами землемеры того времени умели отмерять вполне прилично, и погрешность здесь была небольшой.

А вот время — нет. Прикинем масштаб. Даже если холмы разнесены на $L=3$ км, свет пробегает туда и обратно $6$ км за

$$t=\dfrac{2L}{c}=\dfrac{6000}{3\cdot10^{8}}=2\cdot10^{-5}\ \text{с},$$

то есть за две стотысячных секунды. А человек реагирует на вспышку примерно за $0{,}2$ с — это в десять тысяч раз дольше. Механических часов, способных различать такие мгновения, во времена Галилея тоже не существовало.

Вывод. Опыты обрекло на неудачу измерение времени: измерялась фактически не задержка света, а скорость реакции помощников. Именно поэтому Галилей смог заключить лишь, что свет распространяется «очень быстро, если не мгновенно», а первое реальное измерение скорости света удалось только тогда, когда за «линейку» взяли не соседний холм, а расстояния внутри Солнечной системы (Рёмер, по затмениям спутника Юпитера).