Sigurno ste više puta čuli da je brzina svjetlosti najveća u cijelom svemiru. Veliki broj teorija u fizici koristi se brzina svjetlosti. To je mjera koju je ustanovila naučna zajednica koja nam je pomogla iz fizike i astronomije.
U ovom članku ćemo vam reći sve što trebate znati o brzini svjetlosti, njenoj istoriji, karakteristikama i čemu služi.
Kolika je brzina svjetlosti
Brzina svjetlosti je mjera koju je propisala naučna zajednica i uobičajena je upotreba u oblastima fizičkih i astronomskih nauka. Brzina svjetlosti predstavlja udaljenost koju svjetlost pređe u jedinici vremena.
Razumijevanje nebeskih tijela, kako se ponašaju, kako se prenosi elektromagnetno zračenje i kako ljudsko oko percipira svjetlost, ključno je za proučavanje nebeskih tijela.
Ako znamo udaljenost, možemo reći koliko je vremena potrebno svjetlosti da putuje. Na primjer, sunčevoj svjetlosti treba oko 8 minuta i 19 sekundi da stigne do Zemlje. Brzina svjetlosti se smatra univerzalnom konstantom, invarijantnom u vremenu i fizičkom prostoru. Ima vrijednost od 299.792.458 metara u sekundi, odnosno 1.080 miliona kilometara na sat.
Ova brzina je povezana sa svjetlosnom godinom, jedinicom dužine koja se široko koristi u astronomiji, a to je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. Brzina svjetlosti koju uvodimo je njena brzina u vakuumu. Međutim, svjetlost putuje kroz druge medije, kao što su voda, staklo ili zrak. Njegov prijenos ovisi o određenim svojstvima medija, kao što su permitivnost, magnetna permeabilnost i druga elektromagnetna svojstva. Zatim postoje fizičke regije koje elektromagnetski olakšavaju njegovu prenosivost, i druge koje ga ometaju.
Razumijevanje ponašanja svjetlosti važno je ne samo za proučavanje astronomije, već i za razumijevanje fizike uključene u stvari poput satelita koji kruže oko Zemlje.
Neka istorija
Grci su bili prvi koji su zapisali porijeklo svjetlosti, za koju su vjerovali da je proizašla iz objekata prije nego je ljudski vid emitovao da bi je uhvatio. Smatralo se da svjetlost putuje tek u XNUMX. vijeku, već kao prolazna pojava. Međutim, to se promijenilo nakon što je pomračenje uočeno. Nedavno je Galileo Galilei izveo određene eksperimente koji su doveli u pitanje "trenutačnost" udaljenosti koju je prešla svjetlost.
Razni naučnici su izvodili razne eksperimente, neki srećni, neki ne, ali u ovoj ranoj naučnoj eri, sve ove studije fizike su težile merenju brzine svetlosti, čak i ako su njihovi instrumenti i metode bili netačni, a primarni komplikovani. Galileo Galilei je bio prvi koji je izveo eksperimente za mjerenje ovog fenomena, ali nije dobio rezultate koji bi pomogli u izračunavanju vremena prolaska svjetlosti.
Ole Roemer je napravio prvi pokušaj mjerenja brzine svjetlosti 1676. s relativnim uspjehom. Proučavajući planete, Roemer je iz Zemljine sjene koja se reflektira od tijela Jupitera otkrio da se vrijeme između pomračenja skraćuje kako se udaljenost od Zemlje smanjivala, i obrnuto. Dobio je vrijednost od 214.000 kilometara u sekundi, prihvatljiva cifra s obzirom na nivo preciznosti s kojom su se planetarne udaljenosti mogle izmjeriti u to vrijeme.
Zatim, 1728. godine, Džejms Bredli je takođe proučavao brzinu svetlosti, ali je posmatrajući promene na zvezdama otkrio pomeranje povezano sa kretanjem Zemlje oko Sunca, iz čega je izveo vrednost od 301.000 kilometara u sekundi.
Korištene su različite metode za poboljšanje tačnosti mjerenja, na primjer, naučnik Froome 1958. koristio mikrotalasni interferometar da dobije vrednost od 299.792,5 kilometara u sekundi, što je najtačnije. Od 1970. godine kvalitet mjerenja se kvalitativno poboljšava razvojem laserskih uređaja većeg kapaciteta i veće stabilnosti, te upotrebom cezijumskih satova za poboljšanje preciznosti mjerenja.
Ovdje vidimo brzinu svjetlosti u različitim medijima:
- Prazno – 300.000 km/s
- Vazduh – 2999,920 km/s
- Voda – 225.564 km/s
- Etanol – 220.588 km/s
- Kvarc – 205.479 km/s
- Kristalna kruna – 197,368 km/s
- Flint Crystal: 186,335 km/s
- Dijamant – 123,967 km/s
Kakva je korist od poznavanja brzine svjetlosti?
U fizici se brzina svjetlosti koristi kao osnovna referenca za mjerenje i upoređivanje brzina u svemiru. je brzina kojom se širi elektromagnetno zračenje, uključujući vidljivu svjetlost, radio valove, X-zrake i gama zrake. Sposobnost kvantifikacije ove brzine nam omogućava da izračunamo udaljenosti i vremena u kosmosu.
Važan primjer kako se brzina svjetlosti koristi u fizici je proučavanje zvijezda. Budući da svjetlosti zvijezda treba ograničeno vrijeme da stigne do Zemlje, kada pogledamo zvijezdu, gledamo u prošlost. Što je zvezda udaljenija, njenoj svetlosti je duže trebalo da stigne do nas. Ovo svojstvo nam omogućava da istražujemo svemir u različitim vremenima njegove istorije, budući da možemo analizirati svjetlost zvijezda koje su nastale prije miliona ili čak milijardi godina.
U astronomiji je brzina svjetlosti ključna za izračunavanje udaljenosti u kosmosu. Svjetlost putuje konstantnom brzinom od približno 299,792,458 metara u sekundi u vakuumu. Ovo nam omogućava da izmjerimo udaljenosti do udaljenih zvijezda i galaksija koristeći koncept svjetlosnih godina. Svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini, a jednaka je otprilike 9,461 trilijuna kilometara. Koristeći ovu mjernu jedinicu, astronomi mogu odrediti udaljenost do udaljenih astronomskih objekata i bolje razumjeti strukturu i razmjere svemira.
Takođe, brzina svetlosti je povezana sa teorijom relativnosti Alberta Ajnštajna. Prema ovoj teoriji, brzina svjetlosti je konstantna u svim referentnim okvirima, što ima važne implikacije na način na koji razumijemo vrijeme i prostor. Einsteinova specijalna i opšta teorija relativnosti revolucionirali su naše razumijevanje svemira i doveli do razvoja tehnologija kao što je GPS.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o brzini svjetlosti i njenim karakteristikama.