У Вселенной есть ограничение скорости, и это скорость света. Ничто не может двигаться быстрее света — даже наш лучший космический корабль — согласно законам физики.
Итак, какова скорость света?
Свет движется с невероятной скоростью 186 000 миль в секунду (300 000 километров в секунду), что эквивалентно почти 700 миллионам миль в час (более 1 миллиарда км/ч). Этого достаточно, чтобы облететь земной шар 7,5 раз за одну секунду, в то время как обычному пассажирскому самолету потребуется более двух дней, чтобы совершить один полный круг (и это не считая остановок для дозаправки или остановок!).
Свет движется так быстро, что на протяжении большей части истории человечества мы думали, что он движется мгновенно. Однако уже в конце 1600-х годов ученый Оле Ремер смог измерить скорость света (обычно обозначаемую как c ), используя наблюдения за спутниками Юпитера, согласно Britannica .
На рубеже 19-го века физик Джеймс Клерк Максвелл создал свою теорию электромагнетизма . Свет сам по себе состоит из электрических и магнитных полей, поэтому электромагнетизм может описывать поведение и движение света, включая его теоретическую скорость. Это значение составило 299 788 километров в секунду с погрешностью плюс-минус 30. В 1970-х годах физики использовали лазеры для измерения скорости света с гораздо большей точностью, оставив погрешность всего 0,001. В настоящее время скорость света используется для определения единиц длины, поэтому ее значение фиксировано; люди, по сути, согласились, что скорость света составляет ровно 299 792,458 километров в секунду.
Однако свет не всегда должен двигаться так быстро. В зависимости от того, через что он движется — по воздуху, воде, алмазам и т. д. — он может замедляться. Официальная скорость света измеряется так, как если бы он двигался в вакууме, в пространстве, где нет воздуха или чего-то еще, что мешает. Наиболее отчетливо можно увидеть различия в скорости света в чем-то вроде призмы, где одни энергии света преломляются больше, чем другие, создавая радугу.
Интересно, что скорость света не идет ни в какое сравнение с огромными космическими расстояниями, которые сами по себе являются вакуумом. Солнечному свету требуется 8 минут, чтобы достичь Земли, и пара лет, чтобы свет от других ближайших звезд (таких как Проксима Центавра) достиг нашей планеты. Вот почему астрономы используют единицу световых лет — расстояние, которое свет может пройти за один год — для измерения огромных расстояний в космосе.
Из-за этого универсального ограничения скорости телескопы, по сути, являются машинами времени . Когда астрономы смотрят на звезду в 500 световых годах от нас, они видят свет 500-летней давности. Свет с расстояния около 13 миллиардов световых лет (что эквивалентно 13 миллиардам лет назад) проявляется в виде космического микроволнового фона, остаточного излучения Большого взрыва в зачаточном состоянии Вселенной. Скорость света — это не просто причуда физики; она сделала возможной современную астрономию в том виде, в каком мы ее знаем, и формирует то, как мы видим мир — в буквальном смысле.
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
