Od czasów szkolnych wiemy, że prędkość światła, zgodnie z prawami Einsteina, jest nie do pokonania maksimum we Wszechświecie. Światło podróżuje ze Słońca na Ziemię w 8 minut, czyli około 150 000 000 km. Dotarcie do Neptuna zajmuje tylko 6 godzin, ale pokonanie takich odległości zajmuje statkom kosmicznym dziesięciolecia. Ale nie wszyscy wiedzą, że wartość prędkości może się znacznie różnić w zależności od ośrodka, w którym przechodzi światło.
Wzór na prędkość światła
Znając prędkość światła w próżni (c ≈ 3108 m/s), możemy ją określić w innych mediach na podstawie ich współczynnika załamania światła n. Sam wzór na prędkość światła przypomina prawa mechaniki z fizyki, a raczej definicję odległości za pomocą czasu i prędkości obiektu.
Na przykład bierzemy szkło, którego współczynnik załamania światła wynosi 1,5. Zgodnie ze wzorem na prędkość światła, v=c / n, otrzymujemy, że prędkość w tym ośrodku wynosi około 200 000 km / s. Jeśli weźmiemy ciecz, taką jak woda, to prędkość rozchodzenia się w niej fotonów (cząstek światła) wynosi 226 000 km/s przy współczynniku załamania światła 1,33.
Wzór na prędkość światła w powietrzu
Powietrze to także medium. W związku z tym ma tzw. gęstość optyczną. Jeśli w próżni fotony nie napotykają na swojej drodze przeszkód, to w ośrodku spędzają trochę czasu na wzbudzaniu cząstek atomowych. Im gęstsze środowisko, tym więcej czasu zajmuje ta sama ekscytacja. Współczynnik załamania światła (n) w powietrzu wynosi 1,000292. A to nie jest daleko poza limitem 299 792 458 m/s.
Amerykańskim naukowcom udało się zmniejszyć prędkość światła prawie do zera. Więcej niż 1/299 792 458 sek. prędkość światła nie może przezwyciężyć. Rzecz w tym, że światło to ta sama fala elektromagnetyczna, co promieniowanie rentgenowskie, fale radiowe czy ciepło. Jedyną różnicą jest różnica między długością fali a częstotliwością.
Ciekawym faktem jest brak masy w fotonie, co wskazuje na brak czasu dla tej cząstki. Mówiąc najprościej, dla fotonu, który narodził się kilka milionów, a nawet miliardów lat temu, nie minęła ani sekunda.
