Физобраз | Общее физическое образование

Измерить скорость света при помощи телескопа и часов совсем не сложно. Даже шестиклассник с самым простым телескопом может повторить измерения Олафа Рёмера и определить скорость света с хорошей точностью.
Главной проблемой является длительность проекта, ведь наблюдения нужно проводить с разницей в несколько месяцев.
В 1675 году датский астроном Олаф Рёмер обратил внимание на то, что затмения Юпитером его ближайшего спутника - Ио - происходят не точно через одно и то же время. Когда Юпитер удаляется от противостояния, затмения происходят всё позже и позже, вплоть до его соединения с Солнцем, а когда Юпитер движется от соединения к противостоянию, затмения Ио наступают всё раньше и раньше. Поразмыслив, Рёмер предложил совершенно верное объяснение - это запаздывание связано с тем, что мы удаляемся от Юпитера, и свету приходится проходить всё большее расстояние. Примерно за полгода расстояние между Землёй и Юпитером изменяется на 300 миллионов километров (2 а. е.), соответственно момент затмения Ио должен сместиться примерно на 16 минут.
Как обнаружить это расхождение? (Конечно, лучше всего делать это именно тем способом, который придёт в голову школьнику.)
Период обращения Ио вокруг Юпитера примерно равен 42,5 часам. За это время Земля пролетает по своей орбите вокруг Солнца примерно 4,6 миллиона километров. Значит, если Юпитер в западной квадратуре, период затмений Ио должен казаться нам примерно на 15 секунд короче, чем на самом деле (Земля приближается к Юпитеру), а когда Юпитер в восточной квадратуре - на 15 секунд длиннее. Это расхождение очень легко обнаружить буквально за пару наблюдений, так как точное время теперь есть в подавляющем большинстве компьютеров и смартфонов. Правда, эти наблюдения должны быть разделены пятью месяцами...

Класс: 6, 7, 8, 9