[/ napis]
Eden najbolj zanimivih konstant in izzivov fizike je hitrost svetlobe. Fiziki in letalski inženirji, ki oblikujejo bodočo vesoljsko plovilo, to vidijo kot zadnjo veliko oviro pri praktičnem medzvezdnem potovanju. Kako hitro potuje svetloba?
Vemo, da ima svetloba končno hitrost in potuje s hitrostjo 300.000 kilometrov na sekundo. To velika razdalja za potovanje. Na zemlji je ta hitrost skoraj trenutna. Vendar zdaj vemo, da je mogoče njegove meje določiti v širšem prostoru. Na primer, traja približno 8,3 minute, da sonce doseže Zemljo. Da bi dosegli najbližjo zvezdo Osončja, so potrebna približno 3 do 4 leta. Ta omejitev svetlobe imenujemo barvna hitrostna ovira.
V prvih dneh znanosti je bil argument, ali je bila hitrost svetlobe trenutna ali ne, glavni vir razprav. Že Grki so obstajali zagovorniki, ki so zagovarjali tako končno kot neskončno hitrost svetlobe. Med 11. stoletjem so pisali tudi arabski filozofi, ki so predlagali, da je hitrost svetlobe odvisna od medija, skozi katerega je potovala. Šele v 20. stoletju bodo fiziki, kot sta Planck in Einstein, odkrili dejansko hitrost svetlobe in lastnosti svetlobe.
Kot smo že omenili, se hitrost svetlobe spreminja. V vakuumu je dejansko le 300.000 km. Hitrost se v zraku in drugih medijih nekoliko razlikuje, odvisno od preglednosti in lomljivosti. Vendar je hitrost svetlobe še vedno precej hitrejša od hitrosti drugih valov, kot so zvočni valovi. Ugotovljeno je bilo tudi, da svetlobna hitrost velja za vse oblike elektromagnetnega sevanja, ne le za vidno svetlobo. Fiziki predlagajo tudi, da hitrost svetlobe velja tudi za gravitacijska valovanja.
Razumevanje hitrosti svetlobe je privedlo do nekaterih zanimivih teorij fizike. Veliko jih je mogoče najti v Einsteinovih teorijah splošne relativnosti in posebne relativnosti. Prvič, samo nešteti delci, kot so fotoni, lahko naravno dosežejo svetlobno hitrost, sicer bi bilo potrebno v bistvu nešteto energije, da bi dosegli to hitrost. Vendar lahko predmeti z maso teoretično dosežejo pomemben odstotek svetlobne hitrosti. Predlaga se tudi, da tudi če bi dosegli hitrost svetlobe, bi to povzročilo določene stranske učinke. Eno je časovna dilatacija, kjer se med potovanjem s svetlobno hitrostjo pojavi učinek Rip Van Winkle, kjer bi leta opazovalcev minila, medtem ko bi oseba, ki potuje s svetlobno hitrostjo, v istem zaznanem obdobju doživela le trenutke časa. Teoretično je tudi, da bi preseganje hitrosti pripeljalo do potovanja v času.
Za Space Magazine smo napisali veliko člankov o svetlobi. Tukaj je članek o gravitaciji, ki se giblje s svetlobno hitrostjo, in tu je članek o galaksijah, ki se gibljejo hitreje od svetlobne hitrosti.
Če želite več informacij o hitrosti svetlobe, poglejte Einstein o hitrosti svetlobe in tukaj je povezava do Nasine hitrosti svetlobe na raketi.
Posneli smo tudi oddajo o hitrosti svetlobe. Preverite!
Viri:
Wikipedija: Hitrost svetlobe
Wikipedia: Potovanje v času
Newton Vprašajte znanstvenika!
Univerza v Illinoisu
