[/λεζάντα]
Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες σταθερές και προκλήσεις στη φυσική είναι η ταχύτητα του φωτός. Οι φυσικοί και οι μηχανικοί αεροναυτικής που σχεδιάζουν μελλοντικά διαστημικά σκάφη το βλέπουν ως το τελευταίο μεγάλο εμπόδιο για πρακτικά διαστρικά ταξίδια. Πόσο γρήγορα ταξιδεύει το φως;
Γνωρίζουμε ότι το φως έχει πεπερασμένη ταχύτητα και ταξιδεύει με ταχύτητα 300.000 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Αυτή είναι μια μεγάλη απόσταση για να ταξιδέψετε. Στη γη αυτή η ταχύτητα είναι σχεδόν στιγμιαία. Ωστόσο, τώρα γνωρίζουμε ότι τα όριά του μπορούν να καθοριστούν στη μεγαλύτερη κλίμακα χώρου. Για παράδειγμα, χρειάζονται περίπου 8,3 λεπτά για να φτάσει το φως από τον Ήλιο στη Γη. Για να φτάσετε στο πλησιέστερο αστέρι στο Ηλιακό Σύστημα χρειάζονται περίπου 3 έως 4 χρόνια. Αυτός ο περιορισμός του φωτός είναι αυτό που αποκαλούμε φράγμα ταχύτητας φωτός.
Στις πρώτες μέρες της επιστήμης το επιχείρημα για το αν η ταχύτητα του φωτός ήταν στιγμιαία ή όχι ήταν μια σημαντική πηγή συζήτησης. Ήδη από τους Έλληνες, υπήρχαν υποστηρικτές που υποστήριζαν τόσο μια πεπερασμένη όσο και μια άπειρη ταχύτητα για το φως. Υπήρξαν επίσης γραπτά κατά τη διάρκεια του 11ου αιώνα από Άραβες φιλόσοφους που πρότειναν ότι η ταχύτητα του φωτός εξαρτάται από το μέσο που διανύθηκε. Μόνο τον 20ο αιώνα οι φυσικοί όπως ο Πλάνκ και ο Αϊνστάιν θα ανακαλύψουν την πραγματική ταχύτητα του φωτός και τις ιδιότητες του φωτός.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ταχύτητα του φωτός αλλάζει. Είναι στην πραγματικότητα μόνο 300.000 χλμ σε κενό. Η ταχύτητα ποικίλλει ελαφρώς στον αέρα και σε άλλα μέσα ανάλογα με τη διαφάνεια και τη διαθλαστική ποιότητα. Ωστόσο, η ταχύτητα του φωτός τείνει να είναι πολύ ταχύτερη από εκείνη άλλων κυμάτων όπως τα ηχητικά κύματα. Ανακαλύφθηκε επίσης ότι η ταχύτητα του φωτός ισχύει για όλες τις μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και όχι μόνο του ορατού φωτός. Οι φυσικοί προτείνουν επίσης ότι η ταχύτητα του φωτός ισχύει και για τα κύματα βαρύτητας.
Η κατανόηση της ταχύτητας του φωτός έχει οδηγήσει σε μερικές ενδιαφέρουσες θεωρίες στη φυσική. Πολλές από αυτές βρίσκονται στις θεωρίες του Einstein για τη Γενική Σχετικότητα και την Ειδική Σχετικότητα. Πρώτα απ 'όλα, μόνο σωματίδια χωρίς μάζα όπως τα φωτόνια μπορούν φυσικά να φτάσουν στην ταχύτητα του φωτός αλλιώς θα χρειαζόταν ουσιαστικά άπειρη ενέργεια για να φτάσουμε σε αυτήν την ταχύτητα. Ωστόσο, τα αντικείμενα με μάζα μπορούν θεωρητικά να επιτύχουν ένα σημαντικό ποσοστό ταχύτητας φωτός. Προτείνεται επίσης ότι ακόμη και αν η ταχύτητα του φωτός μπορεί να φτάσει, θα προκαλέσει ορισμένες παρενέργειες. Το ένα είναι η διαστολή του χρόνου όπου όταν ταξιδεύετε με ταχύτητα φωτός εμφανίζεται ένα φαινόμενο Rip Van Winkle όπου θα περάσουν χρόνια για τους παρατηρητές, ενώ ένα άτομο που ταξιδεύει με ταχύτητα φωτός θα βιώσει μόνο στιγμές του χρόνου στην ίδια αντιληπτή περίοδο. Έχει θεωρηθεί επίσης ότι η υπέρβαση της ταχύτητας του φωτός θα οδηγούσε στο ταξίδι του χρόνου.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με το φως για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με τη βαρύτητα που κινείται με την ταχύτητα του φωτός και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με τους γαλαξίες που κινούνται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα του φωτός, ρίξτε μια ματιά στην ταχύτητα του φωτός Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για την ταχύτητα του φωτός σε έναν πύραυλο από τη NASA.
Καταγράψαμε επίσης μια Ερώτηση για την Ταχύτητα του Φωτός. Τσέκαρέ το!
Πηγές:
Wikipedia: Ταχύτητα του φωτός
Wikipedia: Ταξίδι στο χρόνο
Νιούτον Ρωτήστε έναν επιστήμονα!
Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις
