rychlost svetla
Zdroj: Melmak (Pixabay)

Aká je rýchlosť svetla? V minulosti sme si mysleli, že je okamžitá. Trvalo stáročia, kým sme sa dopracovali k tejto hodnote!

Najrýchlejšia vec, na akú vo vesmíre narazíme, je svetlo. Pred 17. storočím sa všeobecne predpokladalo, že svetlo sa prenáša okamžite. Toto bolo podporené pozorovaním, že v polohe zemského tieňa na Mesiaci počas zatmenia Mesiaca nie je viditeľné žiadne oneskorenie, ktoré by sa inak očakávalo, ak by c bolo konečné (pozn. redakcie: Rýchlosť svetla sa bežne označuje značkou malého písmena „c“). No už vieme, že rýchlosť svetla nie je okamžitá. Dnes vieme, že svetlu trvá nejaký čas, kým dorazí do cieľa. Na tému upozornil portál ucr.edu.

Zaujímavosťou je, že už Galileo pochyboval, že rýchlosť svetla je nekonečná, a vymyslel experiment na meranie tejto rýchlosti manuálnym zakrývaním a odkrývaním svietidiel, ktoré boli od seba vzdialené niekoľko kilometrov. No nevieme, či sa niekedy pokúsil tento experiment zrealizovať.

Prvé úspešné meranie c urobil Olaus Roemer v roku 1676. Všimol si, že v závislosti od geometrie Zem-Slnko-Jupiter môže byť medzi predpovedanými časmi zatmení Jupiterových mesiacov rozdiel až 1000 sekúnd, resp. skutočné časy, kedy boli tieto zatmenia pozorované. Dopracoval sa k hodnote 214 000 km/s. Treba ale uviesť, že toto číslo bolo len orientačné a dôvodom je, že sme v tom čase nepoznali presné vzdialenosti medzi objektmi vo vesmíre.

V roku 1958 sa opäť prepisovala rýchlosť svetla, ktorá sa ale už približovala k realite. Froome pomocou mikrovlnného interferometra a Kerrovej uzávierky nameral hodnotu 299 792,5 km/s.  Potom nastal zlom vo vývojí laserov s veľmi vysokou spektrálnou stabilitou a presnými céziovými hodinami, čo umožnilo ešte lepšie merania. Išlo o zlom, lebo bolo možné odmerať rýchlosť svetla s odchýlkou na 1m/s.

Od roku 1983 je rýchlosť svetla definovaná ako 299 792 458 m/s (resp. 299 792,458 km/s). Len pre zaujímavosť, Zem je od Slnka vzdialená približne 149 500 000 kilometrov, čo znamená, že svetelným lúčom trvá približne 8,3-minúty, kým dorazia od našej hviezdy k nám.

Je rýchlosť svetla konštantná?

Rýchlosť svetla sa mení, keď prechádza cez rôzne média. Môže ísť napríklad o sklo, vodu, ale aj vzduch. Pomer, ktorým sa spomalí, sa nazýva index lomu média. Napríklad rýchlosť svetla vo vode sa spomalí na 225 000 kilometrov za sekundu pri indexe lomu 1,3 a v skle pri indexe lomu 1,5 na 200 000 kilometrov za sekundu. V diamante s pomerne vysokým indexom lomu 2,4 je rýchlosť svetla znížená na „relatívne plazenie“  a to na 125 000 kilometrov za sekundu, čo je približne o 60 percent menej ako jeho maximálna rýchlosť vo vákuu.

Einsteinova teória relativity uvádza niekoľko dôležitých tvrdení o rýchlosti svetla vo vákuu. Jednou z nich je, že nič nemôže cestovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla vo vákuu (hoci niektoré častice môžu prekročiť rýchlosť svetla v priehľadnom prostredí – výsledkom je Čerenkovovo žiarenie).

Rýchlosť svetla vo vákuu je konštantná. To znamená, že rýchlosť svetla má pre pozorovateľov pohybujúcich sa rôznymi rýchlosťami presne rovnakú hodnotu. Práve táto vlastnosť vedie k mnohým protiintuitívnym správaniam presne predpovedaným Einsteinovou teóriou špeciálnej relativity (napríklad dilatácia času).

Novší príspevok Predchádzajúci príspevok

Mohlo by sa Vám tiež páčiť