Ποια είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό

Όλοι έχουμε μάθει στο μάθημα της φυσικής ότι η διάδοση του φωτός δεν απαιτεί μέσο. Με άλλα λόγια, το φως μπορεί να διαδοθεί και στο κενό. Έτσι, σήμερα θα μάθουμε για την ταχύτητα του φωτός στο κενό.

ο

Η ταχύτητα του φωτός στο κενό

ο
Η ταχύτητα του φωτός αναφέρεται στην ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων φωτός ή των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο κενό ή στο μέσο. Η υπολογισμένη τιμή της ταχύτητας του φωτός:c0=299792.458km/s, για ευκολία υπολογισμού, παίρνει γενικά 300000km/s.
ο

Σημασία της μελέτης της ταχύτητας του φωτός στο κενό

ο
Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι η μέγιστη ταχύτητα που βρέθηκε μέχρι στιγμής στην κίνηση των αντικειμένων στη φύση. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι μια σημαντική φυσική σταθερά, το σύμβολο είναι c, ίσο με 299.792.458 m/s. Η κατεύθυνση της ταχύτητας του φωτός δεν είναι σταθερή. Εάν ασκηθεί δύναμη ενώ το φως τρέχει, η κατεύθυνση του φωτός και επομένως το διάνυσμα της ταχύτητας θα αλλάξει σε κάποιο βαθμό.
ο

Θεωρίες που σχετίζονται με την ταχύτητα του φωτός στο κενό

ο
Η περίφημη εξίσωση μάζας-ενέργειας E=mc2 στην ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, όπου E είναι ενέργεια, μονάδα ηλεκτρονιοβολτ (eV), m είναι μάζα και c είναι η ταχύτητα του φωτός. Δηλαδή, όλη η ύλη έχει δυναμική μάζα πολλαπλασιασμένη με το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός. Για ένα αντικείμενο σε ηρεμία, όλη η ενέργειά του περιέχεται στη μάζα σε ηρεμία. Μόλις κινηθεί, παράγεται κινητική ενέργεια. Δεδομένου ότι η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμες, η ενέργεια σε κίνηση θα πρέπει να προστεθεί στη μάζα, δηλαδή η μάζα του κινούμενου αντικειμένου θα αυξηθεί. Όταν η ταχύτητα κίνησης του αντικειμένου είναι πολύ μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός, η προστιθέμενη μάζα είναι αμελητέα.Για παράδειγμα, όταν η ταχύτητα φτάσει το 10% της ταχύτητας του φωτός, η μάζα αυξάνεται μόνο κατά 0,5%. Αλλά καθώς η ταχύτητα πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, η αυξημένη μάζα του γίνεται σημαντική. Αν η ταχύτητα φτάσει το 86,6% της ταχύτητας του φωτός, η μάζα του διπλασιάζεται. Αυτή τη στιγμή, το αντικείμενο χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να συνεχίσει να επιταχύνει. Όταν η ταχύτητα πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα αυξάνεται γεωμετρικά με την αύξηση της ταχύτητας.Όταν η ταχύτητα είναι απείρως κοντά στην ταχύτητα του φωτός, η μάζα τείνει να είναι άπειρη και απαιτεί άπειρη ενέργεια. Επομένως, είναι αδύνατο για οποιοδήποτε αντικείμενο να κινηθεί με την ταχύτητα του φωτός και μόνο σωματίδια με μηδενική μάζα μπορούν να κινηθούν με την ταχύτητα του φωτός, όπως τα φανταστικά ονόματα «φωτόνιο» και «γκραβιτόν» λόγω επιστημονικής έρευνας.
ο
Αξίζει να σημειωθεί ότι το φως μπορεί να διαδοθεί στο κενό, δηλαδή το φως δεν χρειάζεται μέσο για τη διάδοσή του. Ωστόσο, το "μέσο" από το οποίο περνά το φως θα επηρεάσει τη διάδοση του φωτός. Κατά τη διέλευση από αδιαφανείς ουσίες απορροφάται και ανακλάται μεγάλη ποσότητα φωτός, με αποτέλεσμα η προβαλλόμενη ένταση φωτός να είναι πολύ μικρή και να είναι "αδιαπέραστη".