Визначення швидкості світла за спостереженнями затемнень супутників Юпітера

А'

Датський учений Олаф Рьомер (1676 р.) працював у парижській обсерваторії. У спостереженнях він використовував затемнення супутників Юпітера, які періодично повторювались (рис. 5.2). Він міг точно визначити час між двома послідовними входами або виходами супутника з тіні, яку відкидає планета. Рьомер спостерігав, що проміжки між послідовними затемненнями дещо більші, коли Земля в своєму русі віддаляється від Юпітера, ніж коли вона наближається до нього. Рьомер пояснив своє спостереження, врахувавши додатковий час, який у першому випадку (віддалення) необхідно було додати, а в другому (наближення) – відняти від часу істинного обертання супутників навколо Юпітера.

Оскільки період обертання супутника невеликий (1, 75 суток), то вказана різниця навіть у більш благосхильних моментах (А та А′) не перевищує 15 секунд (швидкість Землі по орбіті 30 км/с) Тому для отримання надійного результату спостереження велися протягом усього року.

Позначимо через τ ₁ τ ₂ …, проміжки між послідовними затемненнями за період, коли Земля переходить з Т ₁ в Т ₂, такі ж проміжки за другу половину року (з Т ₂ в Т ₁) позначимо через …. Тоді очевидно та

де N – число затемнень за півріччя;

– середній проміжок між затемненнями за цілий рік, який спостерігався б у випадку, коли б Земля знаходилася у стані покою відносно Юпітера;

D – діаметр земної орбіти;

С – швидкість світла.

Віднімаючи з ІІ-І рівності, отримуємо тобто

5.1
Час дорівнює 1320 сек., чому відповідає с =215000 км/с (D =299۰ 10⁶ км).

З більш пізніх вимірів запізнення стало рівним (994±2) сек., і швидкість світла, яка була визначена за цим методом, дорівнювала (301000±600) км/сек.