内容预览
全文总字数：1163字
【光速测量史上的齿轮奇迹】在人类探索宇宙奥秘的漫长征途中，有一个问题始终萦绕在科学家的心头：那每秒高达约30万千米的光速，在缺乏精密仪器的年代，究竟是如何被测量出来的？早在1676年，天文学家奥勒·罗默通过观测木星卫星的掩食现象，首次证明了光速并非无限，而是有限的存在。这一发现激发了后世科学家对光速具体数值的强烈好奇与求索。历经百余年的尝试与积累，直至1849年，法国物理学家阿曼德·斐索在实验条件极其有限的情况下，以惊人的创造力提出了名为“旋转齿轮法”的绝妙方案，为人类首次较为精确地测定光速打开了大门。斐索设计的实验装置精巧而富有洞察力。他首先利用半透镜将光源引导至一个高速旋转的齿轮齿缝之中，使光线得以射出。自己则位于半透镜后方进行观测。在齿轮静止的状态下，光线穿过齿缝、射向远处的反射镜，随后沿原路返回，再次通过同一齿缝，被观察者接收。然而，当齿轮开始旋转并逐渐加速到某一特定速度时，情况发生了戏剧性变化：光线返回之际，原先的齿缝恰好转离原位，光线于是被齿轮齿牙阻挡，观察者便看不到反射光。斐索敏锐地意识到，当齿轮转速进一步提高至某一临界点时，反射光将恰好通过下一个齿缝，重新回到观测视野。这一现象的关键在于时间与空间的精密匹配。通过精确记录齿轮的转速、齿数以及从观察点到反射镜的距离，便能计算出光往返所需的时间，进而推导出光速。由于光速极高，为了提升测量精度，斐索不断延长光路距离，并增加齿轮齿数以增强分辨能力。最终，在反射镜距观测点长达八千米、齿轮齿数增至720齿、且转速达到每秒12.67转的条件下，他成功观察到反射光因被齿轮遮挡而消失的现象。而当转速倍增至每秒25.34转时，反射光....全文更精彩