Ремер - О скорости света

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО, КАСАЮЩЕЕСЯ ДВИЖЕНИЯ СВЕТА

В течение долгого времени философы затруднялись решить с помощью какого-либо опыта, переносится ли действие света мгновенно на любое расстояние или это требует времени. Месье Ремер из Королевской Академии наук обнаружил способ, почерпнутый из наблюдений первого спутника Юпитера¹, с помощью которого он показал, что для [прохождения] расстояния примерно 3000 лье, т. е. приблизительно равного диаметру Земли, свету не требуется и одной секунды.

Пусть А — Солнце, В — Юпитер, С — первый спутник Юпитера, который входит в тень паленты, чтобы выйти из нее в [точке] D, и пусть E, F, G, H, L, K—положения Земли на различных расстояниях.

Предположим, что с Земли, находящейся в L, вблизи второй квадратуры² Юпитера, виден его первый спутник во время выступления из тени в [точке] D, и затем спустя примерно 42 ¹/₂ ч, т. е. после одного оборота этого спутника, когда Земля находится в точке К, он виден вновь возвращающимся в точку D. Ясно, что если свету требуется время, чтобы пройти расстояние LK, то спутник будет виден возвратившимся в точку D позже, чем если бы Земля оставалась в точке L. Таким образом, обращения этого спутника, наблюдаемые так по выступлениям из тени, будут запаздывать на такое время, которое требуется свету, чтобы пройти от L до К и наоборот, в другой квадратуре FG, где Земля приближается, идя навстречу свету, обращения [наблюдаемые] по вступлению в тень будут казаться настолько же укороченными, насколько обращения [наблюдавшиеся] по выступлению из тени казались удлиненными.

И поскольку за 42 ¹/₂ ч, которые этот спутник тратит, чтобы совершить приближенно одно обращение, расстояние между Землей и Юпитером в той или иной квадратуре изменится по меньшей мере на 210 диаметров Земли, то отсюда следует, что если бы для [прохождения] каждого диаметра Земли требовалась 1 с, то свету потребовалось бы 3 ¹/₂ мин для прохождения каждого интервала FG, KL, что приведет к разнице примерно в половину четверти часа между двумя обращениями первого спутника, из которых одно наблюдается в FG, а другое — в KL, в то время как никакой ощутимой разницы не отмечается.

Однако из этого не вытекает, что свету совсем не требуется времени: ибо после более тщательного изучения вещей он обнаружил, что незаметное для двух обращений становится весьма значительным для многих [обращений], взятых вместе, и что, например, 40 оборотов, наблюдаемых со стороны [точки] F, были бы заметно короче, чем 40 других, наблюдаемых с противоположной стороны, в каком бы месте зодиака ни оказался Юпитер. По этой причине необходимо 22 [минуты] для [прохождения] интервала НЕ, который является удвоенным расстоянием от нас до Солнца³.

Необходимость этого нового уравнения для запаздывания света устанавливается всеми наблюдениями, которые были сделаны в Королевской Академии и в Обсерватории на протяжении восьми лет. Они были вновь подтверждены выступлением из тени первого спутника Юпитера, наблюдавшимся в Париже 9 ноября этого года в 5^h35^m45^s вечера, на 10 мин позже, чем следовало ожидать, рассчитывая его на основе тех [наблюдений] . что были сделаны в августе, когда Земля была гораздо ближе к Юпитеру, что месье Ремер предсказывал в Академии в начале сентября. Но чтобы устранить всякие сомнения, что это неравенство вызвано запаздыванием света, он показывает, что оно не может происходить из-за какого-либо эксцентриситета или другой причины из тех, которые обычно приводят, чтобы объяснить нерегулярности в движении Луны и других планет.

КОММЕНТАРИЙ:

Перевод с французского работы О. Ремера выполнен С. Р. Филоновичем. Перевод дается по публикации: Demonstration touchant le mouvement de la lumiere trouve par M. Romer de l'Academie Royale des Sciences. Journal des Scavans du lundy 7 Decembre 1676, p. 233—236.

¹ Речь идет о спутнике Юпитера Ио.

² Квадратурой в данном случае называется положение Юпитера, при котором направления Земля - Солнце и Солнце — Юпитер образуют угол 90°.

³ Причина, по которой Ремер указывает не саму скорость света, а время, за которое свет проходит диаметр земной орбиты, состоит в том, что во второй половине XVII в. этот диаметр не был еще определен с необходимой точностью.