[/ Надпис]
Едно от най-интересните константи и предизвикателства във физиката е скоростта на светлината. Физиците и инженерите по аеронавтика, които проектират бъдещия космически кораб, го разглеждат като последната голяма бариера пред практическото междузвездно пътуване. И така, колко бързо пътува светлината?
Знаем, че светлината има крайна скорост и тя пътува със скорост от 300 000 километра в секунда. Това голямо разстояние за пътуване. На земята тази скорост е почти мигновена. Но сега знаем, че неговите граници могат да бъдат определени в по-големия мащаб на пространството. Например отнема около 8,3 минути светлината от Слънцето да достигне Земята. За да достигнете най-близката звезда до Слънчевата система са необходими около 3 до 4 години. Това ограничение на светлината е това, което наричаме бариера на скоростта на светлината.
В първите дни на науката аргументът дали скоростта на светлината е моментална или не, е основен източник на дебати. Още при гърците имаше привърженици, които спореха както за крайна, така и за безкрайна скорост на светлината. През 11-ти век имало и писания от арабски философи, които предлагали скоростта на светлината да зависи от средата, през която е пътувала. Едва през 20 век физици като Планк и Айнщайн ще открият действителната скорост на светлината и свойствата на светлината.
Както споменахме по-рано скоростта на светлината се променя. Всъщност това е само 300 000 км във вакуум. Скоростта варира леко във въздуха и други среди в зависимост от прозрачността и качеството на пречупване. Скоростта на светлината обаче все още е значително по-бърза от тази на други вълни, като звукови вълни. Установено е също, че скоростта на светлината се прилага за всички форми на електромагнитно излъчване, а не само за видима светлина. Физиците също предлагат скоростта на светлината да се прилага и за гравитационните вълни.
Разбирането на скоростта на светлината доведе до някои интересни теории във физиката. Много от тях могат да бъдат намерени в теориите на Айнщайн за обща относителност и специална относителност. Първо, само безмасови частици като фотоните могат естествено да достигнат скоростта на светлината, в противен случай ще е необходима по същество безкрайна енергия, за да се достигне тази скорост. Въпреки това обектите с маса теоретично могат да постигнат значителен процент светлинна скорост. Предлага се също, че дори и да се достигне скорост на светлината, тя ще доведе до определени странични ефекти. Едното е разширяване на времето, когато по време на пътуване със светлинна скорост се появява ефектът на Rip Van Winkle, при който минават години за наблюдатели, докато човек, пътуващ със светла скорост, би изпитал само моменти от време в същия възприет период. Освен това е теоретизирано превишаването на скоростта на светлината би довело до пътуване във времето.
Написахме много статии за светлината за Space Magazine. Ето статия за гравитацията, която се движи със скоростта на светлината и тук е статия за галактиките, които се движат по-бързо от скоростта на светлината.
Ако искате повече информация за скоростта на светлината, проверете скоростта на светлината според Айнщайн и ето линк към НАСА на скоростта на светлината в ракета.
Записали сме и въпросително шоу за скоростта на светлината. Виж това!
Източници:
Уикипедия: Скорост на светлината
Уикипедия: Пътуване във времето
Нютон Попитайте учен!
Университета на Илинойс
