測量光速的物理學家,他還證明了地球的自轉

2020-12-04 萬象經驗

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法國物理學家萊昂·傅科在測量光速和證明地球繞軸自轉方面發揮了重要作用。他的科學發現和貢獻至今仍然意義重大,特別是在天體物理學領域。

早期的生活

萊昂·傅科1819年9月18日出生於巴黎一個中產階級家庭。他的父親是一位著名的出版商,在傅科九歲的時候去世了。在巴黎,傅科在他母親的陪伴下長大。他身體虛弱,經常生病,因此他在家接受教育,直到進入醫學院。他很早就知道自己暈血,所以他離開醫學去學習物理。

在與導師希波利特·菲索合作期間,傅科對光及其性質產生了濃厚的興趣。他還對路易斯·達蓋爾正在開發的攝影新技術感興趣。最終,傅科開始研究太陽,學習太陽光的物理學,並將其光譜與其他光源的光譜進行比較。

科學事業與發現

天文學家利用光來確定宇宙中物體之間的距離,而傅科發明了測量光速的實驗。1850年,傅科使用了一種與菲索合作開發的儀器,現在被稱為菲索平面幹涉儀,以證明曾經流行的光的「微粒理論」是不正確的。他的測量有助於確定光在水中的傳播速度比在空氣中慢。傅科繼續改進他的設備,以便更好地測量光速。

同時,傅科正在研究一種被稱為傅科擺的儀器,他設計並安裝在巴黎萬神殿。大擺懸在頭頂,以一種稱為振蕩的運動來回擺動一整天。當地球自轉時,鐘擺就會打到放在它下面地板上一個圓圈裡的小物體。鐘擺撞擊這些物體的事實證明地球繞著一個軸旋轉。地板上的物體和地球一起旋轉,但懸掛在頭頂的鐘擺卻沒有。

傅科並不是第一個建立這樣一個鐘擺的科學家,但他使這個概念變得突出起來。傅科擺至今仍存在於許多博物館中,提供了地球自轉的簡單演示。

光線繼續使傅科著迷。他測量了偏振度(光波的幾何學)並改進瞭望遠鏡反射鏡的形狀,以使其能夠正常聚光。他還繼續努力以更高的精度測量光速。1862年,他確定速度為每秒298000公裡。他的計算結果與我們今天所知的光速相當接近。

晚年生活

傅科在19世紀60年代繼續進行他的實驗,但是他的健康狀況惡化了。他出現肌肉無力,呼吸和行動困難,所有這些跡象都可能是退化性疾病多發性硬化症。據報導,他在去世前一年也曾中風。有一些說法認為,他在實驗中接觸了這種汞元素,導致了汞中毒。

萊昂·傅科於1868年2月11日去世,葬在蒙馬特公墓。他因其對科學,特別是天體物理學領域的廣泛而有影響的貢獻而聞名。

相關焦點

  • 簡單的傅科擺,為什麼可以證明地球在自轉?
    而萊昂·傅科的這個實驗以非常巧妙、簡潔的方式就證明了地球真的再轉,而且這個實驗也很容易被大夥重複做出來。下面我就說下這個實驗為何可以證明地球在自轉?以及關於萊昂·傅科的一些故事。萊昂·傅科1819年是法國物理學家,出生在巴黎,一開始他並沒有攻讀物理學,而是學習的是醫學,這是他父親對他的期望。
  • 簡單的傅科擺,為什麼可以證明地球在自轉?
    而萊昂·傅科的這個實驗以非常巧妙、簡潔的方式就證明了地球真的再轉,而且這個實驗也很容易被大夥重複做出來。下面我就說下這個實驗為何可以證明地球在自轉?以及關於萊昂·傅科的一些故事。萊昂·傅科1819年是法國物理學家,出生在巴黎,一開始他並沒有攻讀物理學,而是學習的是醫學,這是他父親對他的期望。
  • 歷史上誰證明了地球的自轉,又是誰證明地球是球形的呢?
    地球表面以每秒數百米的速度在轉動,我們都處於其中,卻察覺不到自己在動。在很長一段時間裡,人們都不能確定地球是否在轉動。實際上人們在數千年前就已經猜疑地球的自轉了,可是並不能直接地去觀察。所以,地球自轉,很難以一種直觀的方式去證實。
  • 谷歌更換塗鴉:紀念法國物理學家萊昂·傅科誕辰
    DoNews 9月18日消息 18日,谷歌更換首頁塗鴉,本次塗鴉是為了紀念法國物理學家萊昂·傅科194周年誕辰。為了證明地球在自轉,法國物理學家傅科於1851年做了一次成功的擺動實驗,從而有力地證明了地球是在自轉,傅科擺由此而得名。 萊昂·傅科,1819年9月18日出生於法國巴黎,1868年2月11日逝世於巴黎,法國物理學家,他最著名的發明是顯示地球自轉的傅科擺。除此之外他還曾經測量光速,發現了渦電流。他雖然沒有發明陀螺儀,但是這個名稱是他起的。在月球上有一座以他命名的撞擊坑。
  • 光速測量簡史
    「測量光速」實際上是測量光的群速度(真空中沒有色散,光波的群速度和相速度相等)。第一個試圖測量光色的是伽利略,1667 年,他與助手在兩座相距 7.5km 的山頂上,每人攜帶一盞燈,兩人約定,其中第一人先打開燈罩,同時開始計時,第二人看見燈光後,立刻打開燈罩,第一人看見燈光後,再計時。這樣的測量自然以失敗而告終。
  • 從測量光速到計算光速,光速不變原理是怎麼被發現的?
    光速不變原理是狹義相對論中的一個基本假設,並被大量實驗證實;光速不變原理的發現是一個曲折的過程,也有不少物理學家走了彎路。早在18世紀,科學家就利用光行差的原理來測量光速,但是由於測量精度有限,所以結果可以用牛頓的經典時空得到合理解釋,數值大概在每秒30萬公裡左右。
  • 光速恆定實驗測量的真理,近代物理快速發展是從對光的理解開始!
    早期物理學家對光速的測量光速一直被認為是無限的,是瞬間到達的。很多早期的物理學家,如弗蘭西斯弗蘭西斯·培根、約翰內斯·克卜勒和勒內·笛卡兒等,都認為光速無限。不過,伽利略卻認為光速是有限的。1638年,他讓兩個人提著燈籠各爬到相距約一千米的山上,讓第一個人掀開燈籠,並開始計時,對面山上的人看見亮光後也掀開燈籠,等第一個人看見亮光後,停止計時。這是歷史上非常著名的測量光速的掩燈方案,但由於光速實在太快了,地面測量很難捕捉到,因斯實驗並沒有成功。
  • 每一張星空照片都能證明光速不變,愛因斯坦的相對論是正確的
    然而,許多人仍然對相對論的正確性提出質疑,其中人們質疑最多的是光速不變原理。本文利用光學像差分析證明了真空中光速是恆定的。我們之所以要採用反證法,是因為目前的光速測量實驗是採用雙向光速來回測量法,這一點受到很多人的批評。同時,採用反證法,我們只考慮光速是否變化,而不考慮光速的具體大小,如何測量光速,交給他人去做好。
  • 歷史上的今天1851年1月3日法國物理學家傅科證實了地球的自轉
    歷史上的今天1851年1月3日法國物理學家傅科證實了地球的自轉 2013-09-02 10:47 來源:網際網路資源 作者:
  • 德國用ROMY陀螺儀陣列對地球的自轉和傾斜進行了首次測量
    它的四個三角形面測量不同方向的運動。在每一側,一束雷射束順時針穿過三角形管道,而另一束則逆時針運行。由於三角形隨著地球自轉而移動,與地球自轉方向相同的雷射束必須走得更遠才能繞過三角形。這樣一來,光束的波長就會被拉長。同時,相反方向的光束由於路徑較短,其波長被壓縮。波長之間的不匹配揭示了地球自轉的速度和傾斜度。在首次近七周的測試中,ROMY對地球傾斜度的變化敏感度不到0.00014度。
  • 「相對性原理」和「光速不變原理」該如何理解?它們為何相牴觸?
    在你看來你座位旁邊的乘客是靜止的,但是在地面上的行人看來,他卻是運動的;在你看來是靜止的地面(或者說地球),卻也在圍繞著太陽公轉和自轉。也就是說,我們對於任何一個物體運動狀態的研究,都取決於觀察者所選擇的參照物,選擇的參照物不同,對其運動狀態的描述就是不同的,而你所選擇的這個參照物就是參考系。
  • 光速是設計出來的嗎?怎麼測量光速?
    1676年,木星衛星蝕計算光速在1676年,丹麥天文學家羅默在觀察木星衛星蝕時,發現相同的衛星蝕現象在不同的情況下,時長會有所變化:當地球遠離木星運動時,衛星蝕的時長會延長;當地球靠近木星運動時,衛星蝕的時長會縮短。
  • 科學有道理:科學家如何精確測量光速?實驗和理論的完美貼合
    上一期,咱們介紹了科學家測量光速的方法,從亞里斯多德不相信光速有限,到伽利略測試失敗,再到羅默的粗略估算。當時,羅默已經把光速的數量級給計算出來了,可惜很多因素導致誤差比較大,和現在的準確數字有些偏差。今天,咱們看看科學家如何進一步精確計算光速。
  • 要有光:人類是怎麼測量光速的?
    光合作用造就了地球上的生命,而光和火則推進了人類文明的進程。千百年來,無數人前僕後繼,希望能從科學的角度上解讀光。其中,對光速的測定在科學史上具有非常特殊而重要的意義,它打破了光速無限的傳統觀念,讓人們得以窺探到光的本質,推進了物理學的發展。光伴隨人類發展(wordpress)伽利略的兩個燈籠一直到17世紀,對於光是否擁有速度這一問題,科學界都還沒有定論。
  • 漫談真空中光速的精密測量
    1.2 羅麥的木星衛星食推算1676 年,丹麥天文學家羅麥第一次提出了有效的光速測量方法。他在觀測木星的衛星的隱食周期時發現:在一年的不同時期,它們的周期有所不同;在地球處於太陽和木星之間時的周期與太陽處於地球和木星之間時的周期相差十四、五天。
  • 光速測量路上的裡程碑
    儘管伽利略的實驗是失敗的,但他對天體的觀測,尤其是對木星的衛星的觀測給後世的研究者研究光速問題提供了極大的啟發,當木星的衛星運行到木星背面可以對木星的黃經進行測量。大約在同時,義大利人卡西尼也開始對木星進行長期研究。
  • 證明地球自轉的發明:傅科擺
    傅科擺的發明人是萊昂·傅科(J.Foucault,1819年9月19日—1868年2月11日),法國人,物理學家,發明家。傅科思維活躍,動手能力極強。在實驗物理學領域有多方面的發明創造,其中最著名的有測定光速、傅科擺實驗以及提出渦電流理論。傅科為什麼要發明傅科擺來證明地球的自轉呢?話還得從波蘭天文學家哥白尼的日心說(地動說)說起。
  • 眼睛可以看到地球自轉?傅科擺實驗,讓你看清地球自轉!
    我們都知道地球是太陽系的八大行星之一,地球也是目前已知太陽系天體裡唯一存在生命體的星球。它圍繞著太陽轉,我們稱之為公轉,地球公轉以及黃赤交角的存在造成了四季的交替。同時地球也會自轉,我們之所以可感受到太陽的東升西落,就是因為自轉造成的。
  • 誰告訴你地球在自轉?
    最早明確指出地球在自轉的是誰呢?正是那位成功將地球「降級」的人,波蘭天文學家,偉大的哥白尼。哥白尼在形成日心說宇宙體系的過程中就意識到了這一點。1514年,他提出地球圍繞太陽公轉的同時,還在做著自轉的運動。毫無疑問,這一點觀點極具顛覆性,推翻了數千年之久的公知。後來,通過觀測,日心說逐漸得到了證實,但是,如何證明地球在自轉呢?
  • 光速如此之快是如何測量的?追溯幾百年來科學家測量光速的艱辛歷程!
    最早用科學方法對光速進行測量的是丹麥天文學家奧勒·羅默,他用的方法是通過觀測木星和木衛一之間的「行星掩星」現象(也是繼承伽利略的發現),聯繫太陽和地球位置變化關係,經過幾十年持續不斷的觀測紀錄,得到了人類第一個科學測定的光速數據。他在1676年向法國科學院提交了報告,推斷光速大約為220000千米/秒。