Šviesos greitis

eiti šviesos greičiu

Tikrai ne kartą esate girdėję, kad šviesos greitis yra didžiausias visoje visatoje. Daugelis fizikos teorijų naudojasi šviesos greitis. Tai mokslo bendruomenės nustatyta priemonė, kuri mums padėjo iš fizikos ir astronomijos.

Šiame straipsnyje papasakosime viską, ką reikia žinoti apie šviesos greitį, jo istoriją, savybes ir kam jis skirtas.

Koks yra šviesos greitis

šviesa visatoje

Šviesos greitis yra mokslo bendruomenės nustatytas matavimas, kuris plačiai naudojamas fizinių ir astronominių mokslų srityse. Šviesos greitis parodo atstumą, kurį šviesa nukeliauja per laiko vienetą.

Norint tyrinėti dangaus kūnus, labai svarbu suprasti dangaus kūnus, kaip jie elgiasi, kaip perduodama elektromagnetinė spinduliuotė ir kaip šviesa suvokiama žmogaus akimis.

Jei žinome atstumą, galime pasakyti, kiek laiko užtrunka nukeliauti šviesa. Pavyzdžiui, saulės šviesa Žemę pasiekia maždaug per 8 minutes ir 19 sekundžių. Šviesos greitis laikomas universalia konstanta, nekintančia laike ir fizinėje erdvėje. Jo vertė yra 299.792.458 1.080 XNUMX metrai per sekundę arba XNUMX XNUMX milijonų kilometrų per valandą.

Šis greitis yra susijęs su šviesmečiais – ilgio vienetu, plačiai naudojamu astronomijoje, tai yra atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus. Šviesos greitis, kurį pristatome, yra jos greitis vakuume. Tačiau šviesa sklinda per kitas terpes, tokias kaip vanduo, stiklas ar oras. Jo perdavimas priklauso nuo tam tikrų terpės savybių, tokių kaip laidumas, magnetinis pralaidumas ir kitos elektromagnetinės savybės. Tada yra fiziniai regionai, kurie elektromagnetiškai palengvina jo transportavimą, o kiti trukdo.

Šviesos elgsenos supratimas yra svarbus ne tik astronomijos studijoms, bet ir norint suprasti fiziką, susijusią su tokiais dalykais kaip palydovai, skriejantys aplink Žemę.

Kai kurios istorijos

šviesos greitis

Graikai pirmieji užrašė šviesos kilmę, kuri, jų manymu, sklinda iš objektų prieš išspinduliuojant žmogaus regėjimą, kad ją užfiksuotų.  Manoma, kad šviesa nekeliauja iki XVII a., o veikiau kaip laikinas reiškinys. Tačiau tai pasikeitė po to, kai buvo pastebėtas užtemimas. Visai neseniai „Galileo Galilei“ atliko tam tikrus eksperimentus, kurie suabejojo ​​šviesos nukeliauto atstumo „akimirksniu“.

Įvairūs mokslininkai atliko įvairius eksperimentus, vieniems pasisekė, kitiems ne, tačiau šioje ankstyvojoje mokslo eroje visi šie fizikos tyrimai siekė išmatuoti šviesos greitį, net jei jų instrumentai ir metodai buvo netikslūs, o pirminiai – sudėtingi. Galilėjus Galilėjus buvo pirmasis, atlikęs eksperimentus šiam reiškiniui išmatuoti, bet jis negavo rezultatų, kurie padėtų apskaičiuoti šviesos praėjimo laiką.

Pirmą kartą Ole Roemeris gana sėkmingai išmatavo šviesos greitį 1676 m. Tyrinėdamas planetas, Roemeris iš Žemės šešėlio, atsispindinčio nuo Jupiterio kūno, atrado, kad laikas tarp užtemimų trumpėja, kai atstumas nuo Žemės mažėja, ir atvirkščiai. Jis gavo 214.000 XNUMX kilometrų per sekundę vertę, priimtinas skaičius, atsižvelgiant į tikslumo lygį, kuriuo tuo metu buvo galima išmatuoti planetų atstumus.

Tada, 1728 m., Jamesas Bradley taip pat tyrė šviesos greitį, tačiau stebėdamas žvaigždžių pokyčius jis aptiko poslinkį, susijusį su Žemės judėjimu aplink saulę, iš kurio gavo 301.000 XNUMX kilometrų per sekundę vertę.

Matavimo tikslumui pagerinti buvo naudojami įvairūs metodai, pavyzdžiui, mokslininkas Froome'as 1958 m. naudojo mikrobangų interferometrą, kad gautų 299.792,5 XNUMX kilometrų per sekundę vertę, kuris yra pats tiksliausias. Nuo 1970 m. matavimų kokybė kokybiškai pagerėjo, kai buvo sukurti didesnės talpos ir didesnio stabilumo lazeriniai prietaisai, o matavimų tikslumui pagerinti buvo naudojami cezio laikrodžiai.

Čia matome šviesos greitį įvairiose laikmenose:

  • Tuščias – 300.000 XNUMX km/s
  • Oras – 2999,920 km/s
  • Vanduo – 225.564 XNUMX km/s
  • Etanolis – 220.588 XNUMX km/s
  • Kvarcas – 205.479 XNUMX km/s
  • Crystal Crown – 197,368 km/s
  • Titnago kristalas: 186,335 XNUMX km/s
  • Deimantas – 123,967 km/s

Kam naudinga žinoti šviesos greitį?

šviesos greitis

Fizikoje šviesos greitis naudojamas kaip pagrindinė nuoroda matuojant ir lyginant greitį visatoje. yra greitis, kuriuo jis plinta elektromagnetinė spinduliuotė, įskaitant matomą šviesą, radijo bangas, rentgeno spindulius ir gama spindulius. Gebėjimas kiekybiškai įvertinti šį greitį leidžia mums apskaičiuoti atstumus ir laiką kosmose.

Svarbus pavyzdys, kaip fizikoje naudojamas šviesos greitis, yra žvaigždžių tyrimas. Kadangi žvaigždžių šviesa pasiekia Žemę per ribotą laiką, žiūrėdami į žvaigždę žvelgiame į praeitį. Kuo toliau žvaigždė, tuo ilgiau jos šviesa mus pasiekia. Ši savybė leidžia tyrinėti visatą skirtingais jos istorijos laikotarpiais, nes galime analizuoti prieš milijonus ar net milijardus metų susiformavusių žvaigždžių šviesą.

Astronomijoje šviesos greitis yra labai svarbus skaičiuojant atstumus kosmose. Šviesa vakuume sklinda pastoviu maždaug 299,792,458 XNUMX XNUMX metrų per sekundę greičiu. Tai leidžia išmatuoti atstumus iki tolimų žvaigždžių ir galaktikų naudojant šviesmečių sąvoką. Šviesmečiai yra atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus, ir yra lygus maždaug 9,461 trilijono kilometrų. Naudodami šį matavimo vienetą astronomai gali nustatyti atstumą iki tolimų astronominių objektų ir geriau suprasti visatos struktūrą bei mastelį.

Taip pat šviesos greitis yra susijęs su Alberto Einšteino reliatyvumo teorija. Remiantis šia teorija, šviesos greitis yra pastovus visose atskaitos sistemose, o tai turi svarbių pasekmių tam, kaip mes suprantame laiką ir erdvę. Einšteino specialioji ir bendroji reliatyvumo teorija pakeitė mūsų supratimą apie visatą ir paskatino kurti tokias technologijas kaip GPS.

Tikiuosi, kad naudodamiesi šia informacija galėsite daugiau sužinoti apie šviesos greitį ir jo charakteristikas.


Būkite pirmas, kuris pakomentuos

Palikite komentarą

Jūsų elektroninio pašto adresas nebus skelbiamas. Privalomi laukai yra pažymėti *

*

*

  1. Atsakingas už duomenis: Miguel Ángel Gatón
  2. Duomenų paskirtis: kontroliuoti šlamštą, komentarų valdymą.
  3. Įteisinimas: jūsų sutikimas
  4. Duomenų perdavimas: Duomenys nebus perduoti trečiosioms šalims, išskyrus teisinius įsipareigojimus.
  5. Duomenų saugojimas: „Occentus Networks“ (ES) talpinama duomenų bazė
  6. Teisės: bet kuriuo metu galite apriboti, atkurti ir ištrinti savo informaciją.