تاريخ الضوء

ﻓﻲ ﺍﻟﻌﺼﻮﺭ ﺍﻟﻘﺪﻳﻤﺔ كان اعتقادٌ سائدٌ من قبل العلماء بأنّ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻻ ﻧﻬﺎﺋﻴﺔ، ﻭﻳﻤﻜﻦ للضوء أن يعبر أيّ ﻣﺴﺎﻓﺔٍ فوراً. وﻳﻌﺘﺒﺮ ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻲ ﺍلإﻳﻄﺎﻟﻲ ﻏﺎﻟﻴﻠﻴﻮ غاليلي ﻣﻦ الأﻭﺍﺋﻞ ﺍﻟﺬﻳﻦ ﺣﺎﻭﻟﻮا ﻗﻴﺎﺱ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ، ﺣﻴﺚ ﻗﺎﻡ ﻓﻲ ﺍﻭﺍﺋﻞ ﺍﻟﻘﺮﻥ ﺍﻟﺴﺎﺑﻊ ﻋﺸﺮ ﺑﺘﺼﻤﻴﻢ ﺗﺠﺮﺑﺔٍ تتألف منﺷﺨﺼﻴﻦ ﻳﺤﻤﻼﻥ ﻓﻮﺍﻧﻴﺲ ﻣﻐﻄﺎﺓ ﻭﺗﻔﺼﻞ ﺑﻴﻨﻬﻤﺎ ﻣﺴﺎﻓﺔٌ ﻣﻌﺮﻭﻓﺔ، ﻳﻘﻮﻡ أحد الأﺷﺨﺎﺹ ﺑﻜﺸﻒ ﺍﻟﻔﺎﻧﻮﺱ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺑﻪ، وما إن يراه ﺍﻟﺸﺨﺺ الثاني ﻳﻘﻮﻡ ﺑﻜﺸﻒ فانوسه. وﻋﻠﻰ ﻫﺬﺍ الأساس ﺣﺎﻭﻝ ﻏﺎﻟﻴﻠﻮ أن ﻳﺴﺠّﻞ ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﺴﺘﻐﺮﻕ ﺑﻴﻦ إﺷﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﻔﻮﺍﻧﻴﺲ ﻟﻜّﻨﻪ ﻟﻢ ﻳﻨﺠﺢ، وذلك لأنّ ﺍﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﻔﻮﺍﻧﻴﺲ ﻛﺎﻧﺖ ﺻﻐﻴﺮﺓ ﺟﺪﺍً ﻭﺍﻟﻀﻮء يتحرّك ﺑﺴﺮﻋﺔٍ ﻓﺎﺋﻘﺔٍ وﻻ ﻳﻤﻜﻦ ﻗﻴﺎسها ﺑﻬﺬﻩ ﺍﻟﻄﺮﻳﻘﺔ.


وﻓﻲ ﻋﺎﻡ 1676 أﺻﺒﺢ ﻋﺎﻟﻢ ﺍﻟﻔﻠﻚ ﺍﻟﺪﻧﻤﺎﺭﻛﻲ ﺍﻭﻟﻲ ﺭﻭﻣﺮ Roemer أول ﺷﺨﺺ ﻳﺜﺒﺖ أنّ الضوء ينتقل بسرعةٍ محددة، ﻓﻘﺎﻡ ﺑﺪﺭﺍﺳﺔ أﻗﻤﺎﺭ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ، ﻭﻗﺪ ﻻﺣﻆ أنّ كسوفها يحدث ﺑﻮﻗﺖٍ أﻗﺮﺏ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺘﻮﻗﻊ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ الأﺭﺽ ﻗﺮﻳﺒﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ، ويتأخر إذا كانت الأرض بعيدة، ﻟﺬﺍ ﺍﻋﺘﻘﺪ ﺭﻭﻣﺮ أنّ ﺳﺒﺐ ﺫﻟﻚ ﻫﻮ ﻧﺘﻴﺠﺔ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﺤﺪﺩﺓ ﺑﺤﻴﺚ ﻳﺴﺘﻐﺮﻕ ﻣﺴﺎﻓﺔً أطول وبالتالي وقتاً أطول ﻟﻠﻮﺻﻮﻝ إلى الأرض ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮﻥ ﺍﻟﻤﺸﺘﺮﻱ ﻓﻲ أبعد ﻧﻘﻄﺔ ﻋﻦ ﺍﻻﺭﺽ.
وﻓﻲ ﺍﻟﻘﺮﻭﻥ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻠﺖ، ﺣﺎﻭﻝ ﺍﻟﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ حساب ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﺗﻘﻨﻴﺎﺕ ﻣﺘﻄﻮﺭﺓ ﻗﺎﺩﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻴﺎﻡ ﺑﺎﻟﻌﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﻟﺤﺴﺎﺑﻴﺔ ﺑﺪﻗﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ، ﻭﺗﻨﺴﺐ أﻭﻝ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﻗﻴﺎﺱ ﻟﺴﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﺑﻄﺮﻳﻘﺔ ﻏﻴﺮ ﻓﻠﻜﻴﺔ ﻟﻠﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻲ ﺍﻟﻔﺮﻧﺴﻲ ﻫﻴﺒﻮﻟﻴﺖ ﻓﻴﺰﻭ Hippolyte Fizeau ﻓﻲ ﻋﺎﻡ 1849 ﺑﺎﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﺗﺘﻀﻤﻦ إرﺳﺎﻝ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻋﺒﺮ ﻋﺠﻠﺔ ﻣﺴﻨﻨﺔ ﺩﻭﺍﺭﺓ ﺛﻢ ليتم عكسه ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﻣﺮﺁﺓ ﻣﺜﺒﺘﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺴﺎﻓﺔ ﺑﻌﻴﺪﺓ.
ولكن أول طريقة دقيقة ﻟﻘﻴﺎﺱ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ جرت ﻓﻲ ﻋﺎﻡ 1920 ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ
ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻲ ﺍﻻﻣﺮﻳﻜﻲ ﺍﻟﺒﺮﺕ ﻣﻴﻜﻠﺴﻮﻥ Albert Michelson ﺍﻟﺬﻱ أجرى ﺑﺤﺜﻪ في ﺟﺒﺎﻝ ﻛﺎﻟﻴﻔﻮﺭﻧﻴﺎ ﺍﻟﺠﻨﻮﺑﻴﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﺟﻬﺎﺯٍ بمرآةٍ ثمانية الوجوه.
وﻓﻲ ﻋﺎﻡ 1983 ﻗﺎﻣﺖ ﻟﺠﻨﺔ ﺩﻭﻟﻴﺔ للأوزان ﻭﺍﻟﻘﻴﺎﺳﺎﺕ CIPM بحساب واعتماد ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺮﺍﻍ التي نستخدمها ﺍﻟﻴﻮﻡ ﻭتعادل ( 299,792,45 ) ﻣﺘﺮاً ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ أي ﻣﺎ ﻳﻌﺎﺩﻝ ( 186282 ) ميلاً ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ . وبالتالي فالضوء قادرٌ ﻋﻠﻰ الﺩﻭﺭﺍﻥ حول ﺧﻂ ﺍﻻﺳﺘﻮﺍﺀ ﺳﺒﻊ ﻣﺮﺍﺕ ﻭﻧﺼﻒ ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﻮﺍﺣﺪﺓ.