Úvod Teorie relativity Matematické dodatky FAQ Ke stažení Napište mi

Aberace hvězd

Roku 1728 změřil anglický astronom James Bradley (1693-1762) rychlost světla pomocí jevu aberace hvězd, kterou pozoroval ve svém dalekohledu. Jev spočívá v tom, že hvězdy opisují na obloze jakési miniaturní elipsy rychlostí jedna otočka za rok. Příčinou je, že rychlost světla je konečná a že tedy světlu chvíli trvá, než proletí vnitřkem dalekohledu od objektivu k okuláru (je to sice mžik, ale přece jen to není hned). Země obíhá kolem Slunce rychlostí asi 30 km/s, díky tomuto pohybu se během letu světla dalekohledem tento dalekohled trochu posune a obraz nějaké hvězdy, který na objektiv dopadl přesně doprostřed, nedopadne doprostřed okuláru. Země se při obíhání Slunce pohybuje vždy po půlroce právě opačným směrem, než před půlrokem - tehdy je i posun obrazu hvězd opačný. Při pozorování po celý rok se zdánlivý pohyb hvězdy složí v elipsu

Bradley pozoroval posun hvězd o aberační úhel 20,44 úhlové vteřiny, což je 0,0000991 radiánu. Za dobu t šíření paprsku od objektivu k okuláru paprsek urazí dráhu c.t a dalekohled se posune o dráhu d = v.t, kde v = 30 km/s. Vyjádříme tangens aberačního úhlu a:

tg a = d/(ct) = v/c
c = v/tg a = 30/tg 0,0000991

Výsledek výpočtu je zhruba 300 000 km/s.

Hvězdná aberace také dokazuje, že rychlost světla nezávisí na rychlosti pohybu jeho zdroje: zjevně totiž platí, že čím vyšší rychlost světla, tím menší aberace. Ovšem na obloze pozorujeme u všech objektů aberaci stejnou - čili od všech k nám přilétá světlo stejnou rychlostí. Zároveň však víme, že některé útvary se od nás vzdalují značnou rychlostí, zatímco jiné jsou vzhledem k Zemi téměř v klidu. Tato skutečnost hovoří pro konstantnost rychlosti světla.