Phép đo thiên văn đầu tiên đã chứng minh rằng Trái đất được bao quanh bởi chân không là gì?


11

Câu hỏi Ai là người đầu tiên nhận ra Trái đất được bao quanh bởi chân không? đã bị đóng cửa vì một số người dùng cảm thấy nó đã được trả lời bằng câu trả lời cho một câu hỏi khác trong một trang SE khác: Ai là người đầu tiên cho rằng không gian là chân không?

Đối với tôi khoảng cách giữa nhận thứcđịnh đề là thiên văn!

Bỏ qua một bên, tôi đã hỏi một câu hỏi mới: Phép đo thiên văn đầu tiên chứng minh rằng "Trái đất được bao quanh bởi chân không" là gì?

Bằng cách chứng minh tôi đang nói về một phép đo cho thấy nó, hoặc ít nhất có khả năng là trường hợp Trái đất được bao quanh bởi chân không. Nó phải là thứ gì đó có thể được trình bày như một bằng chứng thuyết phục về mặt khoa học cho các nhà khoa học khác thời bấy giờ, không bị ảnh hưởng bởi những khuynh hướng phi khoa học (ví dụ: tôn giáo, sự ganh đua, triết học ...)


2
Tôi đang bỏ phiếu để đóng câu hỏi này ngoài chủ đề vì đây là câu hỏi phù hợp hơn với Lịch sử Khoa học và Toán học SE .
StephenG

5
@StephenG phù hợp hơn không phải là một lý do được công nhận để đóng một câu hỏi. Đó là lý do tại sao nó không được trình bày cho bạn như là một tùy chọn. Trừ khi bạn có thể cho thấy điều này rõ ràng ngoài chủ đề, bạn nên rút phiếu bầu gần của mình. OP quyết định nơi để hỏi, bạn không bỏ phiếu để hỏi nơi khác. Chúng tôi có một historythẻ với 93 câu hỏi.
uhoh

1
@StephenG Tôi nghĩ đoạn cuối đưa ra một lập luận rõ ràng tại sao đây là một câu hỏi khác, hãy đọc lại. Trong thời gian lý do gần gũi của bạn không hợp lệ, trang web có một loạt câu hỏi dài được đón nhận về lịch sử thiên văn học.
uhoh


1
Dù sao cũng đáng ngạc nhiên rằng một câu trả lời rõ ràng ít nhiều có thể được tìm thấy một cách nhanh chóng.
Alchimista

Câu trả lời:


4

Torricelli, người phát minh ra Mercury Barometer (~ 1644) lập luận rằng chiều cao của cột thủy ngân bị chi phối bởi áp suất khí quyển ("trọng lượng của khí quyển" như ông đã đặt nó). Ông khẳng định rằng không gian phía trên thủy ngân trong ống của ông là một khoảng trống, một khái niệm hoàn toàn chống Aristotlean tại thời điểm đó.
Để kiểm tra điều này, ông đã tranh thủ sự giúp đỡ của Blaise Pascal và Florin Perier trong việc mang theo một trong hai phong vũ biểu lên một ngọn núi, Puy de Dome ở miền trung nước Pháp. Dự đoán của ông là áp lực trên đỉnh núi sẽ ít hơn ở chân đế vì trọng lượng không khí thấp hơn.
Thí nghiệm cho thấy chiều cao giảm (tức là áp suất) và chính Torriceli đã kết luận rằng chiều cao của khí quyển sẽ vào khoảng 20km, trên đó sẽ có chân không - cùng độ chân không như trên đỉnh của ống áp kế. Thí nghiệm là IMHO một trong những thí nghiệm vĩ đại nhất trong lịch sử vật lý. Xem ví dụ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768090/


3

Tôi sẽ tranh luận về thí nghiệm nổi tiếng Michelson-Morley .

Aumin quang

Một chút nền tảng đầu tiên trước khi đi vào thử nghiệm chính nó. Khá dễ dàng để phỏng đoán, thông qua định luật chuyển động của Newton, Trái đất phải ở trong chân không, nếu không, việc di chuyển liên tục qua một phương tiện nào đó cuối cùng phải khiến chúng ta đâm vào Mặt trời. Mặc dù vậy, chính Isaac Newton đã đề xuất khái niệm về Aumin Luminiferousnó tràn ngập khắp không gian và là phương tiện mà ánh sáng truyền qua. Trước thời điểm này, có nhiều khái niệm khác nhau về không gian lan tỏa "Aether", nhưng tôi tin rằng đây là cách tiếp cận khoa học thực sự đầu tiên đối với khái niệm này như một cách giải thích hiện tượng vật lý thay vì giả định đơn giản về sự tồn tại (như người Hy Lạp đã có làm xong). Luminiferous Aether được đề xuất như một khái niệm gần như kỳ diệu để tránh nhiều vấn đề vật lý. Tôi nghĩ Wikipedia mô tả nó tốt nhất.

Các phẩm chất cơ học của Ether ngày càng trở nên kỳ diệu hơn: nó phải là một chất lỏng để lấp đầy không gian, nhưng nó cứng hơn hàng triệu lần so với thép để hỗ trợ tần số cao của sóng ánh sáng. Nó cũng phải không có khối lượng và không có độ nhớt, nếu không nó sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến quỹ đạo của các hành tinh. Ngoài ra, có vẻ như nó phải hoàn toàn trong suốt, không phân tán, không thể nén và liên tục ở quy mô rất nhỏ.

Khái niệm về Luminiferous Aether đã được chấp nhận dựa trên thẩm quyền của Newton và không có khả năng giải thích sự phóng xạ của ánh sáng.

Thí nghiệm Michelson-Morley (1887)

Mãi cho đến khi Thí nghiệm Michelson-Morley, Aumin Luminiferous bị bắn hạ nghiêm trọng. Mục tiêu của Thí nghiệm Michelson-Morley là tìm ra bằng chứng về Aumin Luminiferous này và kết quả vô giá trị là bằng chứng rất mạnh mẽ rằng Aether này không tồn tại.

Bản thân thí nghiệm đã được thiết lập để đo tốc độ ánh sáng thông qua Aether này. Ý tưởng là khi Trái đất di chuyển qua Aether, nó sẽ gây ra một loại "gió Aether" làm chậm tốc độ ánh sáng. Do đó, nếu người ta đo tốc độ ánh sáng theo hướng gió và vuông góc với nó, thì ta sẽ có được tốc độ khác nhau. Thí nghiệm Michelson-Morley đã thiết lập chính xác kịch bản này và sử dụng các phép đo ngày càng chính xác để thử và tìm ra sự khác biệt về tốc độ này. Cuối cùng không có sự khác biệt nào được tìm thấy và Aether được loại trừ là một vật liệu tồn tại.

Từ thời điểm đó trở đi, người ta cho rằng không gian là chân không, hoàn toàn không có gì. Thật kỳ lạ, giả định này quá mạnh mẽ, đến nỗi mọi người thậm chí không thực sự tin vào khái niệm Gió mặt trời lúc đầu và khá bối rối khi họ gửi tên lửa đầu tiên vào không gian bằng máy dò hạt mà cuối cùng đã phát hiện ra mọi loại điện tích các hạt trong không gian. Bất kể, tôi sẽ nói thí nghiệm Michelson-Morley là lần đầu tiên các nhà khoa học có bằng chứng khoa học cho thấy không gian là chân không.


oh đây là một góc thực sự thú vị, cảm ơn!
uhoh

nhưng thí nghiệm MM đã có trước Einstein và sự co lại của Lorentz giải thích kết quả null - vì vậy Aether không còn bị MM loại trừ nữa.
Ami
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.