[/rubrik]
En av de mest intressanta konstanterna och utmaningarna i fysiken är ljusets hastighet. Fysiker och luftfartsingenjörer som utformar framtida rymdfarkoster ser det som det sista stora hinder för praktiskt interstellärt resande. Så hur snabbt reser ljuset?
Vi vet att ljuset har en begränsad hastighet och det går med en hastighet av 300 000 kilometer per sekund. Detta är ett bra avstånd att resa. På jorden är denna hastighet nästan omedelbar. Vi vet emellertid nu att dess gränser kan bestämmas i större utrymme. Till exempel tar det cirka 8,3 minuter för ljus från solen att nå jorden. För att nå den närmaste stjärnan till solsystemet tar det cirka 3 till 4 år. Denna begränsning av ljus är vad vi kallar ljushastighetsbarriären.
I vetenskapens tidiga dagar var argumentet om ljusets hastighet omedelbar eller inte en viktig källa till debatt. Så tidigt som grekerna fanns det förespråkare som argumenterade för både en begränsad och oändlig hastighet för ljus. Det fanns också skrifter under 1100-talet av arabiska filosofer som föreslog att ljusets hastighet berodde på det medium som det färdades genom. Det var först på 1900-talet som fysiker som Planck och Einstein skulle upptäcka den faktiska hastigheten på ljus och ljusets egenskaper.
Som nämnts tidigare förändras ljusets hastighet. Det är faktiskt bara 300 000 km i vakuum. Hastigheten varierar något i luft och andra medier beroende på transparens och brytningskvalitet. Ljushastigheten tenderar emellertid fortfarande att vara betydligt snabbare än för andra vågor som ljudvågor. Det upptäcktes också att ljusets hastighet gäller alla former av elektromagnetisk strålning, inte bara synligt ljus. Fysiker föreslår också att ljusets hastighet även gäller gravitationvågor.
Förståelsen av ljusets hastighet har lett till några intressanta teorier inom fysiken. Många av dem finns i Einsteins teorier om allmän relativitet och speciell relativitet. Först och främst kan endast masslösa partiklar som fotoner naturligtvis uppnå ljusets hastighet annars skulle det kräva väsentligen oändlig energi för att nå denna hastighet. Objekt med massa kan emellertid teoretiskt uppnå en betydande procent av ljushastigheten. Det föreslås också att även om ljushastigheten skulle kunna nås skulle den ge vissa biverkningar. Den ena är tidsutvidgningen där man reser med ljus hastighet en Rip Van Winkle-effekt uppstår där år skulle passera för observatörer medan en person som reser med ljus hastighet bara skulle uppleva stunder av tid i samma uppfattade period. Det har också teoretiserats om ljushastigheten skulle leda till tidsresor.
Vi har skrivit många artiklar om ljus för Space Magazine. Här är en artikel om tyngdkraften som rör sig med ljusets hastighet, och här är en artikel om galaxer som rör sig snabbare än ljusets hastighet.
Om du vill ha mer information om ljusets hastighet, kolla in The Light of Speed enligt Einstein, och här är en länk till The Speed of Light on a Rocket av NASA.
Vi har också spelat in en frågeshow om ljusets hastighet. Kolla in det!
källor:
Wikipedia: Light of Speed
Wikipedia: Time Travel
Newton Fråga en forskare!
University of Illinois
