Рёмер, Оле: биография

Рёмер первым предложил поставить уличные фонари на улицах Копенгагена. Из инструментов, изобретённых Рёмером, большим распространением в конце XVII веке пользовался микрометр, употребляемый при наблюдении затмений и имеющий очень остроумное устройство. Он изобрёл меридианный круг, альтазимут и пассажный инструмент.

Определение скорости света

Определение долготы является практической задачей в картографии и навигации. Король Филипп III Испании предложил премию за метод определения долготы корабля.

Галилей предложил метод определения времени суток и долготы, основанный на времени затмения спутников Юпитера. В сущности, система Юпитера использовалась как космические часы; этот метод существенно не улучшился, пока точные механические часы не были разработаны в XVIII веке.

Галилей предложил этот метод испанской короне (1616—1617), но это оказалось непрактичным из-за неточности расписания Галилея и трудности наблюдения затмения на корабле. Тем не менее с уточнениями этот метод можно было бы использовать на земле.

После учёбы в Копенгагене Рёмер занимался астрономическими наблюдениями в обсерватории Uranienborg на острове Вен недалеко от Копенгагена в 1671.

В течение нескольких месяцев Жан Пикар и Рёмер наблюдали около 140 затмений спутника Юпитера Ио, в то время как в Париже Джованни Доменико Кассини наблюдал те же затмения. После сравнения времён затмения разница в долготе Парижа и Uranienborg была рассчитана.

Кассини наблюдал спутники Юпитера между 1666 и 1668 годами и обнаружил несоответствия в измерениях, что он приписал конечности скорости света. В 1672 году Рёмер отправился в Париж и продолжил наблюдения спутников Юпитера помощником Кассини. Рёмер заметил Кассини, что время между затмениями (в частности, Ио) становилось короче, когда Земля и Юпитер сближались, и длиннее, когда Земля удалялась от Юпитера. Кассини опубликовал в августе 1675 года короткие статьи, где он заявил:

Как ни странно, Кассини отказался от этой гипотезы, которая была принята Рёмером. Рёмер считал, что время, необходимое свету на преодоление диаметра орбиты Земли, было около 22 мин. Это несколько больше, чем определено в настоящее время: около 16 мин и 40 с.

Его открытие было представлено во Французскую академию наук и обобщено. Вскоре после того, в короткой статье, он заявил, что «…для расстояния около 3000 лиг, близкого к величине диаметра Земли, свету нужно не одну секунду времени…». Точность расчётов задержки затмения Ио была настолько велика, что предсказывало его затмение 9 ноября 1676 г. с опозданием на 10 мин. Табличка на обсерватории в Париже установлена в память о датском астрономе, который работал в ней и произвел первое измерение скорости света.

Рёмер не знал точного значения диаметра орбиты Земли, поэтому в своей работе он не указал конкретного значения вычисленной скорости света, указав лишь нижнюю границу скорости. Многие рассчитали скорость света по его данным, первым из которых был Христиан Гюйгенс. После переписки с Рёмером, используя большее количество данных, Гюйгенс предположил, что свет распространяется со скоростью 16,6 диаметров Земли в секунду. Если бы Рёмер использвал свои собственные оценки расстояния от Земли до Солнца, он получил бы скорость света около 135 000 км/с.

Точка зрения Рёмера о конечности скорости света не в полной мере принимаются до измерения так называемой аберрации света, сделанные Джеймсом Брэдли в 1727. В 1809, используя наблюдения Ио, но на этот раз более точные, астроном Деламбр вычисляет время, необходимое свету на преодоление расстояния от Солнца до Земли, равное 8 мин и 12 с. В зависимости от значения, взятого за астрономическую единицу, это дает скорость света чуть более 300 000 км/с.

Память

В 1935 г. Международный астрономический союз присвоил имя Оле Рёмера кратеру на видимой стороне Луны.

Библиография

• R.J. MacKay and R.W. Oldford. «Scientific Method, Statistical Method and the Speed of Light», Statistical Science 15(3):254—278, 2000. (в основном про А. А. Майкельсона, но содержит информацию про его предшественников, включая Рёмера. Также доступно на : [1])