[/titulek]
Jednou z nejzajímavějších konstant a výzev ve fyzice je rychlost světla. Fyzici a inženýři letectví navrhující budoucí kosmická plavidla to považují za poslední velkou překážku praktického mezihvězdného cestování. Jak rychle tedy světlo cestuje?
Víme, že světlo má konečnou rychlost a cestuje rychlostí 300 000 kilometrů za sekundu. To je velká vzdálenost k cestování. Na Zemi je tato rychlost téměř okamžitá. Nyní však víme, že jeho limity lze určit ve větším měřítku prostoru. Například světlu ze Slunce trvá přibližně 8,3 minut, než dosáhne Země. Dosažení nejbližší hvězdy ke Sluneční soustavě trvá asi 3 až 4 roky. Toto omezení světla nazýváme bariérou rychlosti světla.
V počátečních dnech vědy byl hlavním zdrojem debaty argument, zda rychlost světla byla okamžitá nebo ne. Již v době Řeků existovali zastánci, kteří zastávali konečnou i nekonečnou rychlost světla. Během 11. století také existovaly spisy arabských filozofů, které naznačovaly, že rychlost světla závisí na médiu, kterým prošla. Teprve ve 20. století objevili fyzici jako Planck a Einstein skutečnou rychlost světla a vlastnosti světla.
Jak již bylo zmíněno, rychlost světla se mění. Ve skutečnosti je to jen 300 000 km ve vakuu. Rychlost vzduchu a dalších médií se mírně liší v závislosti na průhlednosti a refrakční kvalitě. Rychlost světla má však tendenci být stále podstatně rychlejší než rychlost ostatních vln, jako jsou zvukové vlny. Bylo také zjištěno, že rychlost světla platí pro všechny formy elektromagnetického záření, nejen pro viditelné světlo. Fyzici také navrhují, aby rychlost světla platila i pro gravitační vlny.
Pochopení rychlosti světla vedlo k některým zajímavým teoriím ve fyzice. Mnoho z nich lze nalézt v Einsteinových teoriích Obecné relativity a Speciální relativity. Zaprvé, pouze bezhmotné částice, jako jsou fotony, mohou přirozeně dosáhnout rychlosti světla, jinak by dosažení této rychlosti vyžadovalo v podstatě nekonečnou energii. Objekty s hmotností však mohou teoreticky dosáhnout významného procenta rychlosti světla. Rovněž se navrhuje, že i kdyby bylo možné dosáhnout rychlosti světla, mělo by to určité vedlejší účinky. Jedním je časová dilatace, kde při cestování rychlostí světla dochází k efektu Rip Van Winkle, kdy by pozorovatelé procházeli roky, zatímco osoba cestující rychlostí světla by zažila jen okamžiky času ve stejném vnímaném období. Bylo také teoretizováno, že překročení rychlosti světla by vedlo k cestování v čase.
Napsali jsme mnoho článků o světle pro časopis Space. Zde je článek o gravitaci pohybující se rychlostí světla a zde je článek o pohybu galaxií rychleji než rychlost světla.
Pokud byste chtěli získat více informací o rychlosti světla, podívejte se na rychlost světla podle Einsteina a zde je odkaz na rychlost světla na raketě od NASA.
Zaznamenali jsme také Question Show o rychlosti světla. Koukni na to!
Zdroje:
Wikipedia: Rychlost světla
Wikipedia: Time Travel
Newton Zeptejte se vědce!
University of Illinois
