A fénysebesség első sikeres mérését 1676-ban végezték. Ole Rømer dán csillagász azt próbálta megmérni, hogy a Jupiter harmadik legnagyobb holdja Io körüli pályája, miközben figyelte, mennyi idő telt el a bolygó körül. Sok éven keresztül figyelve Iót, Rømer meglepő felfedezést tett, mondja az Amerikai Természettudományi Múzeum:
Az egymást követő fogyások közötti időintervallum egyre rövidebbé vált, amikor a Kering pályája a Jupiter felé mozog, és egyre hosszabbá vált, amikor a Föld elmozdult Jupitertől. Ezek a különbségek felhalmozódtak. Az adatai alapján Roemer becslése szerint, amikor a Föld a Jupiterhez volt legközelebb ..., Io elsötétülése tizenegy perccel korábban következik be, mint ahogyan azt a sok éves átlagos keringési periódus alapján becsülték. És 6, 5 hónappal később, amikor a Föld volt a legtávolabb a Jupitertől ..., a fogyások körülbelül tizenegy perccel később következnek be, mint ahogy az várható volt.
Roemer tudta, hogy Io valódi keringési periódusának semmi köze sincs a Föld és a Jupiter viszonylagos helyzetéhez. Ragyogó betekintéssel rájött, hogy az időeltolódásnak a véges fénysebességnek kell lennie.
Rømer előtt a tudósok nem voltak biztosak abban, hogy a fény korlátozott sebességgel rendelkezik-e, vagy a sebességmérője állandóan „végtelen” helyzetben van-e.
Néhány száz évvel később a fénysebesség mérésének technikái meghökkentően pontosak és bizonyos esetekben bonyolultabbá váltak. A fenti videóban azonban az At Bristol tudományos központban dolgozó emberek viszonylag egyszerű módszert mutatnak a fénysebesség kiszámítására, amely nem jár évente a távcső szemlencséjén keresztül. Valójában megközelítésük csak az egyszerű konyhai felszerelést és a csokoládét használja.
A videóban a házigazdák, Ross Exton és Nerys Shah alig használnak mikrohullámú sütőt és csokoládét, hogy megmutatják, hogyan kell kiszámítani a fény sebességét. A videó nem teszi tökéletesen egyértelművé, hogy az olvasztott bit mérése a csokoládéval hogyan függ össze a fény sebességével. De egy kicsit lebontáshoz csak meg kell nézni a mérések során használt egységeket.
A Hertz a „másodpercenkénti ciklusok” fizikai állása. A videóban használt mikrohullámú fény hullámai 2450 000 000 Hertz frekvencián álltak elő, vagyis sok ciklus másodpercenként. A csúcstól a csúcsig egy hullámban - ebben az esetben a csokoládé első és harmadik olvadt darabja közötti távolság - egy ciklus. Exton és Shah ezt a távolságot 0, 12 méternek, vagy ciklusonként 0, 12 méternek mérte. Szorozzuk meg valamelyik „méter / ciklusban” mért értéket valamelyikkel „ciklus / másodperc” -ben, és a mérést „méter másodpercenként” kapjuk. Ez a hullám sebessége - a fénysebesség.
Az a trükk, amely az At Bristol csapat megközelítését befolyásolja, az, hogy a modern korban már néhány fontos dolgot ismerünk a fényről: hogy véges a sebessége, és hogy ez a sebesség nagyrészt állandó. Az is előnyeink, hogy a fizikusok már kipróbálták a hullámhossz, a frekvencia és a sebesség közötti kapcsolatot.
Amikor Ole Rømer Jupiterre nézett, és először kiszámította a fénysebességet, másodpercenként 214 000 000 métert vett fel. "Ez a mérés, figyelembe véve az őstörténetet, a mérési módszert és a 17. századi bizonytalanságot abban, hogy a Jupiter mennyire volt messze a Földtől, meglepően közel áll a modern értéknek (299 792 458] méter másodpercenként" - mondja Dave Kornreich Cornell számára.
Mikrohullámú sütővel és csokoládéval Exton és Shah másodpercenként 294 000 000 métert ért el - ez nem rossz a konyhai tudomány számára.
