Fizova Zemaljska Metoda

Prvo odredivanje brzine svjetlosti bez upotrebe astronomskih metoda izveo je Fizo u 1849. godini. U osnovi ovaj metod je podsjecao na Galilejev pokušaj ali uspjeo je da
prijevazide jedini nedostatak Galilejevog eksperimenta – imao je mogucnost tocnog mjerenja kratkog vremenskog intervala u kome svjetlosni zrak prelazi relativno kratko
rastojanje na Zemlji. Aparatura za ovaj eksperiment sastojala se od jednog zupcanika
koji je okretan sistemom kotura i tegova. Izvor svjetlosti bila je upaljena svijeca.
Na rastojanju od 8 km od svijece nalazilo se jedno ravno ogledalo. U slucaju kada se
kotur ne okrece svjetlost svijece prolazi izmedu dva zubaca, prelazi put od 8 km do
ogledala i vraca se natrag istim putem, opet prolazi kroz isti prorez i stiže do oka
posmatraca, koje se nalazi iza svijece. Ako bi se sada zupcanik zarotirao svjetlosni snop
koji polazi od svijece bio bi isjeckan zupcima koji prolaze isprijed svijece. Rezultat ovoga
bice niz snopova poslatih ka ogledalu, a dužina svakog snopa zavisice od brzine okretanja
zupcanika; što se zupcanik brže okrece snopovi bi bili kraci. Svi ovi snopovi svjetlosti
putuju do udaljenog ogledala, od njega se odbijaju i istim putem se vracaju nazad. Kada
svjetlosni snop stigne nazad do zupcanika on neometano može proci do oka posmatraca,
ali isto tako može naici na prepreku, odnosno zubac zupcanika, i tu završiti svoje 16 km
dugo putovanje. Jasno je da to da li ce posmatrac da vidi svjetlosni snop ili ne zavisi od
brzine okretanja zupcanika – ako se zupcanik okrece sporo zubac ce zakloniti dolazeci
svjetlosni snop, ali ako je njegova rotacija dovoljno brza svjetlost ce proci kroz prorez iza
zubca i posmatrac ce moci da ga vidi.
Fizo je baš na ovakav nacin odredio brzinu svjetlosti. Eksperiment je poceo tako što je na
pocetku zupcanik mirovao i on je nesmetano mogao da vidi svjetlosni snop koji se
vracao. Kasnije je poceo sve više i više da ubrzava zupcanik i svjetlosni snop se izgubio.
Kada se snop svjetlosti opet pojavio, Fizo je zabilježio brzinu rotacije zupcanika. Znao je
da svjetlost prede put od 16 km za vrijeme koje je potrebno da jedan zubac bude
zamjenjen sljedecim, a to vrijeme je mogao da odredi znajuci brzinu rotacije zupcanika
koju je vec izmjerio. Na ovakav nacin Fizo je dobio da brzina svjetlosti iznosi 313.870
km/s, što je za oko 5% više nego prava vrijednost, ali bilo je to vrlo precizno mjerenje za
to vrijeme kada je izvedeno.