Václav Kaizr: Měření rychlosti šíření světla

Galilei, Galileo (1564-1642) byl italským vědcem a filosofem, který svojí činností zasáhl do mnoha oborů a stal se tím, koho dnes nazýváme renesanční filosof. Mezi jeho největší zásluhy bezesporu patří: formulace zákonů mechaniky: (volného pádu, šikmého vrhu, nakloněné roviny, závislosti periody kyvadla na délce jeho závěsu), určil postup skládání rychlostí a zformuloval první princip relativity. Zkonstruoval si vlastní hvězdářský dalekohled a stal se nadšeným astronomem pozorovatelem. Při svých toulkách oblohou objevil fáze Venuše, několik kráterů na Měsíci, 4 měsíce Jupitera (Io, Europa, Ganymedes, Callisto) a sluneční skvrny. Kochal se pohledem na Mléčnou dráhu a pozoroval supernovu vzplanuvší v roce 1604. Jeho činnost však byla mnohem širší. Zkonstruoval teploměr, vodní pumpu a řadu dalších užitečných zařízení. Neúspěšně se pokusil změřit rychlost šíření světla. Byl i vynikajícím matematikem. Je autorem řady pojednání, z nichž nejznámější je "Dialog on the Two Chief Systems of the World" (1632), ve kterém položil základy mechaniky. Galileo Galilei zastával názor, že Země se otáčí kolem své osy a pohyb Slunce po obloze je jen zdánlivý. Za to mu papež Urban VIII. hrozil vězením a smrtí. V roce 1633 Galilei své učení odvolal, přestože si byl plně vědom experimentálních důkazů. Bylo mu jasné, že pravda o přírodě je nezvratná a nátlak moci je jen dočasný.

Roemer, Ole (1644-1710) byl především slavným dánským astronomem. Než se stal profesorem astronomie, pracoval jako soudce nejvyššího soudu, vrchní strážník a velitel hasičů. Jeho životním cílem byla astronomie, proto rekonstruoval observatoř na hoře Round Tower. Chtěl dokázat, že se Slunce otáčí okolo Země. Jako první vynalezl a zkonstruoval dalekohled, který se pohyboval podél poledníku a tento přístroj nazval „Transit Instrument“. Roemer si nedaleko dánské Kodaně nechal postavit hvězdárničku. Ta se však dlouhého pozorování nedočkala, jelikož po jeho smrti vyhořela. V roce 1979 bylo 20 km od Kodaně otevřeno muzeum věnované jeho památce. K nejvýznamnějším vědeckým výsledkům Roemera patří změření rychlosti světla z časů zákrytů Jupiterova měsíce Io. Jako zajímavost uveďme, že Roemer navrhl a zkonstruoval fontány ve Versailles u Paříže.

Bradley, James (1693-1762) byl anglický astronom, který při proměřování hvězdných paralax objevil hvězdnou aberaci, odchylku hvězdy od skutečné pozice způsobenou skládáním rychlosti pohybu Země s rychlostí paprsku. Z měření aberace vypočetl rychlost šíření světla. Vypočetl také dobu, za kterou uletí světlo vzdálenost Země – Slunce. Vyšlo mu 8 min 12 s (ve skutečnosti 8 min 19 s). Pečlivým měřením poloh hvězd objevil periodický pohyb zemské osy, který se nazývá nutace.

Fizeau, Armand Hippolyte Louis (1819-1896), francouzský fyzik narozený v Paříži. Jeho otec byl profesorem patologie na Pařížské universitě. Po přerušení studia medicíny se, z důvodu chatrného zdraví, jeho dalším životním povoláním stala fyzika. Spolupracoval s kolegou Foucaultem, kterého potkal podobný osud. Mimo určování rychlosti světla pomocí otáčejícího se ozubeného kola ukázal, že světlo se šíří jinou rychlostí ve vzduchu a jinou ve vodě.

Foucault, Jean Bernard Leon (1819-1868), francouzský fyzik, který spolupracoval s Fizeauem na měření rychlosti světla pomocí tzv. Fizeauova kola. Sám ovšem přišel se zcela novou metodou měření rychlosti světla pomocí odrazu na rotujícím zrcadle. Metoda se pro měření rychlosti světla používá do současnosti. Foucault měřil rychlost světla ve vodě a výsledkem byl poznatek, že rychlost světla je ve vodě menší, než ve vzduchu. Vynalezl Foucaultovo kyvadlo, které znázorňovalo zemskou rotaci změnou směru roviny kmitů. Vynalezl také gyroskop, setrvačník udržující směr rotační osy.

Michelson, Albert Abraham (1852-1931), americký fyzik, narozený v Polsku. V 17-ti letech začal studovat námořní akademii. Stal se brzy uznávaným americkým vědcem. Dva roky získával zkušenosti s optikou v Německu a ve Francii (1880-1882), poté se vrátil zpět do USA. Zkonstruoval po něm pojmenovaný interferometr, kterým zkoumal pohyb Země "éterem". Uskutečnil mnoho pokusů spolu Edwardem Morleyem, známé jako Michelsonovy-Morleyovy pokusy. Spolu došli k závěru, že rychlost světla je vždy stejná bez ohledu na orientaci, místo nebo dobu provádění pokusu. S vyšší přesností zopakoval Foucaltovy pokusy s měřením rychlosti šíření světla pomocí rotujícího zrcadla. Za provedené experimenty získal jako první Američan v roce 1907 Nobelovu cenu.