Shpejtësia e dritës është një konstante që është një vlerë e përcaktuar. Është saktësisht 299,792,458 metra në sekondë.
Shpejtësia e dritës është shpejtësia me të cilën udhëton drita. Shpejtësia e dritës në vakum është një vlerë konstante që shënohet me shkronjën c dhe përcaktohet saktësisht 299,792,458 metra në sekondë. Drita e dukshme, rrezatimi i tjerë elektromagnetik, valët e gravitetit dhe grimcat e tjera pa masë udhëtojnë në c. Lënda, e cila ka masë, mund t’i afrohet shpejtësisë së dritës, por kurrë nuk e arrijnë atë.
Nga SCIENCE NOTES: What Is the Speed of Light? (1)
Vlera për shpejtësinë e dritës në njësi të ndryshme
Këtu janë vlerat për shpejtësinë e dritës në njësi të ndryshme:
New York Celebrates 69th Puerto Rican Day Parade with Colorful Festivities and Star Appearances
- 299,792,458 metra në sekondë (numri i saktë)
- 299,792 kilometra në sekondë (të rrumbullakosura)
- 3×108 m/s (i rrumbullakosur)
- 186,000 milje në sekondë (të rrumbullakosura)
- 671,000,000 milje në orë (të rrumbullakosura)
- 1,080,000,000 kilometra në orë (të rrumbullakosura)
A është vërtet shpejtësia e dritës konstante?
Shpejtësia e dritës në vakum është konstante. Megjithatë, shkencëtarët po eksplorojnë nëse shpejtësia e dritës ka ndryshuar me kalimin e kohës.
Gjithashtu, shpejtësia me të cilën drita udhëton ndryshon ndërsa kalon nëpër një medium. Indeksi i thyerjes përshkruan këtë ndryshim. Për shembull, indeksi i thyerjes së ujit është 1.333, që do të thotë se drita udhëton 1.333 herë më ngadalë në ujë sesa në vakum. Indeksi i thyerjes së një diamanti është 2.417. Një diamant ngadalëson shpejtësinë e dritës me më shumë se gjysmën e shpejtësisë së saj në vakum.
Si të matni shpejtësinë e dritës
Një mënyrë për të matur shpejtësinë e dritës përdor distanca të mëdha, të tilla si pikat e largëta në Tokë ose distancat e njohura midis Tokës dhe objekteve astronomike. Për shembull, mund të matni shpejtësinë e dritës duke matur kohën që i duhet dritës për të udhëtuar nga një burim drite në një pasqyrë të largët dhe përsëri. Mënyra tjetër e matjes së shpejtësisë së dritës është zgjidhja për c në ekuacione. Tani që shpejtësia e dritës është përcaktuar, ajo është fikse dhe jo e matur. Matja e shpejtësisë së dritës sot mat në mënyrë indirekte gjatësinë e njehsorit, në vend të c.
Histori
Në vitin 1676, astronomi danez Ole Rømer zbuloi se drita udhëton me një shpejtësi duke studiuar lëvizjen e hënës së Jupiterit Io. Para kësaj, dukej se drita u përhap menjëherë. Për shembull, ju shihni një goditje rrufeje menjëherë, por nuk dëgjoni bubullima deri pas ngjarjes. Pra, gjetja e Rømer tregoi se dritës i duhet kohë për të udhëtuar, por shkencëtarët nuk e dinin shpejtësinë e dritës ose nëse ishte konstante. Në 1865, James Clerk Maxwell propozoi se drita ishte një valë elektromagnetike që udhëtonte me një shpejtësi c. Albert Ajnshtajni sugjeroi se c ishte një konstante dhe se nuk ndryshonte sipas kornizës së referencës së vëzhguesit ose ndonjë lëvizjeje të një burimi drite. Me fjalë të tjera, Ajnshtajni sugjeroi se shpejtësia e dritës është e pandryshueshme. Që atëherë, eksperimente të shumta kanë verifikuar invariancën e c.
A është e mundur të shkosh më shpejt se drita?
Kufiri i sipërm i shpejtësisë për grimcat pa masë është c. Objektet që kanë masë nuk mund të udhëtojnë me shpejtësinë e dritës ose ta tejkalojnë atë. Ndër të tjera, udhëtimi në c i jep një objekti një gjatësi zero dhe masë të pafundme. Përshpejtimi i një mase në shpejtësinë e dritës kërkon energji të pafundme. Për më tepër, energjia, sinjalet dhe fotot individuale nuk mund të udhëtojnë më shpejt se c. Në shikim të parë, ngatërrimi kuantik duket se transmeton informacion më shpejt se c. Kur dy grimca ngatërrohen, ndryshimi i gjendjes së një grimce përcakton menjëherë gjendjen e grimcës tjetër, pavarësisht nga distanca midis tyre. Por, informacioni nuk mund të transmetohet menjëherë (më shpejt se c) sepse nuk është e mundur të kontrollohet gjendja fillestare kuantike e grimcës kur vëzhgohet.
Megjithatë, shpejtësitë më të shpejta se drita shfaqen në fizikë. Për shembull, shpejtësia fazore e rrezeve X përmes xhamit shpesh tejkalon c. Megjithatë, informacioni nuk përcillet nga valët më shpejt se shpejtësia e dritës. Galaktikat e largëta duket se largohen nga Toka më shpejt se shpejtësia e dritës (jashtë një distance të quajtur sfera Hubble), por lëvizja nuk është për shkak të galaktikave që udhëtojnë nëpër hapësirë. Në vend të kësaj, vetë hapësira zgjerohet. Pra, përsëri, asnjë lëvizje aktuale nuk ndodh më shpejt se c.
Ndërsa nuk është e mundur të shkosh më shpejt se shpejtësia e dritës, kjo nuk do të thotë domosdoshmërisht se drejtimi i deformimit ose udhëtimet e tjera më të shpejta se drita janë të pamundura. Çelësi për të ecur më shpejt se shpejtësia e dritës është të ndryshoni hapësirë-kohë. Mënyrat se si kjo mund të ndodhë përfshijnë tunelin duke përdorur vrimat e krimbave ose shtrirjen e hapësirës-kohës në një “flluskë deformimi” rreth një anijeje kozmike. Por, deri më tani këto teori nuk kanë aplikime praktike.
Referencat – e Science Notes
- Brillouin, L. (1960). Përhapja e valëve dhe shpejtësia e grupit. Shtypi akademik.
- Ellis, G.F.R.; Uzan, J.-P. (2005). “‘C’ është shpejtësia e dritës, apo jo?”. Revista Amerikane e Fizikës. 73 (3): 240–27. doi:10.1119/1.1819929
- Helmcke, J.; Riehle, F. (2001). “Fizika pas përkufizimit të njehsorit”. Në Quinn, TJ; Leschiutta, S.; Tavella, P. (red.). Përparimet e fundit në metrologji dhe konstantet themelore. IOS Press. f. 453. ISBN 978-1-58603-167-1.
- Newcomb, S. (1886). “Shpejtësia e dritës”. Natyra. 34 (863): 29–32. doi:10.1038/034029c0
- Uzan, J.-P. (2003). “Konstancat themelore dhe variacioni i tyre: statusi vëzhgues dhe motivet teorike”. Shqyrtime të fizikës moderne. 75 (2): 403. doi:10.1103/RevModPhys.75.403
–
Referencat
