Cu siguranță ați auzit de mai multe ori că viteza luminii este cea mai rapidă din întregul univers. Un număr mare de teorii din fizică folosesc viteza luminii. Este o măsură stabilită de comunitatea științifică care ne-a ajutat din fizică și astronomie.
În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre viteza luminii, istoria acesteia, caracteristicile și pentru ce este.
Care este viteza luminii
Viteza luminii este o măsurătoare prescrisă de comunitatea științifică și este de uz curent în domeniile științelor fizice și astronomice. Viteza luminii reprezintă distanța pe care o parcurge lumina în unitatea de timp.
Înțelegerea corpurilor cerești, a modului în care se comportă, a modului în care este transmisă radiația electromagnetică și a modului în care lumina este percepută de ochiul uman este esențială pentru studierea corpurilor cerești.
Dacă știm distanța, putem spune cât durează lumina să parcurgă. De exemplu, lumina de la soare durează aproximativ 8 minute și 19 secunde pentru a ajunge pe Pământ. Viteza luminii este considerată o constantă universală, invariabilă în timp și spațiu fizic. Are o valoare de 299.792.458 de metri pe secundă, sau 1.080 de milioane de kilometri pe oră.
Această viteză este legată de anul lumină, o unitate de lungime utilizată pe scară largă în astronomie, care este distanța pe care o parcurge lumina într-un an. Viteza luminii pe care o introducem este viteza ei în vid. Cu toate acestea, lumina trece prin alte medii, cum ar fi apa, sticla sau aerul. Transmisia sa depinde de anumite proprietăți ale mediului, cum ar fi permisivitatea, permeabilitatea magnetică și alte proprietăți electromagnetice. Apoi sunt regiuni fizice care facilitează electromagnetic transportabilitatea acestuia, iar altele care o împiedică.
Înțelegerea comportamentului luminii este importantă nu numai pentru studiul astronomiei, ci și pentru înțelegerea fizicii implicate în lucruri precum sateliții care orbitează Pământul.
Ceva istorie
Grecii au fost primii care au notat originea luminii, despre care credeau că emana din obiecte înainte ca viziunea umană să fie emisă pentru a o capta. Se credea că lumina nu călătorește până în secolul al XVII-lea, ci mai degrabă ca un fenomen trecător. Totuși, acest lucru s-a schimbat după ce a fost observată eclipsa. Mai recent, Galileo Galilei a efectuat anumite experimente care au pus sub semnul întrebării „instantaneitatea” distanței parcurse de lumină.
Diverși oameni de știință au efectuat diverse experimente, unele norocoase și altele nu, dar în această eră științifică timpurie, toate aceste studii de fizică urmăreau scopul de a măsura viteza luminii, chiar dacă instrumentele și metodele lor erau inexacte, iar cele primare erau complicate. Galileo Galilei a fost primul care a efectuat experimente pentru a măsura acest fenomen, dar nu a obținut rezultate care să ajute la calcularea timpului de tranzit al luminii.
Ole Roemer a făcut prima încercare de a măsura viteza luminii în 1676 cu relativ succes. Studiind planetele, Roemer a descoperit din umbra Pământului reflectată de corpul lui Jupiter că timpul dintre eclipse s-a scurtat pe măsură ce distanța față de Pământ scade și invers. A obţinut o valoare de 214.000 de kilometri pe secundă, o cifră acceptabilă având în vedere nivelul de precizie cu care distanțele planetare puteau fi măsurate la momentul respectiv.
Apoi, în 1728, James Bradley a studiat și viteza luminii, dar observând schimbările stelelor, a detectat deplasarea asociată mișcării Pământului în jurul Soarelui, din care a derivat o valoare de 301.000 de kilometri pe secundă.
Au fost folosite diferite metode pentru a îmbunătăți acuratețea măsurătorilor, de exemplu, în 1958, omul de știință Froome a folosit un interferometru cu microunde pentru a obține o valoare de 299.792,5 kilometri pe secundă, care este cel mai precis. Din 1970, calitatea măsurătorilor s-a îmbunătățit calitativ odată cu dezvoltarea dispozitivelor laser cu capacitate mai mare și stabilitate mai mare, precum și cu utilizarea ceasurilor cu cesiu pentru îmbunătățirea preciziei măsurătorilor.
Aici vedem viteza luminii în diferite medii:
- Gol – 300.000 km/s
- Aer – 2999,920 km/s
- Apa – 225.564 km/s
- Etanol – 220.588 km/s
- Cuarț – 205.479 km/s
- Coroana de cristal – 197,368 km/s
- Flint Crystal: 186,335 km/s
- Diamant – 123,967 km/s
La ce folosește cunoașterea vitezei luminii?
În fizică, viteza luminii este folosită ca referință fundamentală pentru a măsura și compara vitezele din univers. este viteza cu care se propaga radiații electromagnetice, inclusiv lumina vizibilă, unde radio, raze X și raze gamma. Capacitatea de a cuantifica această viteză ne permite să calculăm distanțe și timpi în cosmos.
Un exemplu important al modului în care viteza luminii este utilizată în fizică este studiul stelelor. Deoarece lumina stelelor ia o perioadă finită de timp pentru a ajunge pe Pământ, atunci când ne uităm la o stea ne uităm în trecut. Cu cât o stea este mai departe, cu atât lumina ei a durat să ajungă la noi. Această proprietate ne permite să investigăm universul în diferite momente ale istoriei sale, întrucât putem analiza lumina stelelor care s-au format acum milioane sau chiar miliarde de ani.
În astronomie, viteza luminii este crucială pentru a calcula distanțe în cosmos. Lumina călătorește cu o viteză constantă de aproximativ 299,792,458 de metri pe secundă în vid. Acest lucru ne permite să măsurăm distanțele până la stele și galaxii îndepărtate folosind conceptul de ani lumină. Un an lumină este distanța pe care lumina o parcurge într-un an și este egal cu aproximativ 9,461 trilioane de kilometri. Folosind această unitate de măsură, astronomii pot determina distanța până la obiecte astronomice îndepărtate și pot înțelege mai bine structura și scara universului.
De asemenea, viteza luminii este legată de teoria relativității a lui Albert Einstein. Conform acestei teorii, viteza luminii este constantă în toate cadrele de referință, ceea ce are implicații importante pentru modul în care înțelegem timpul și spațiul. Relativitatea specială și generală a lui Einstein au revoluționat înțelegerea noastră asupra universului și au condus la dezvoltarea unor tehnologii precum GPS-ul.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre viteza luminii și caracteristicile acesteia.
Fii primul care comenteaza