تبلغ سرعة الضوء في الفراغ 186،282 ميلًا في الثانية (299،792 كيلومترًا في الثانية)، ونظريًا لا شيء يمكن أن يسافر أسرع من الضوء. سرعة الضوء جيدة حوالي 670.61629 ميلا في الساعة. لذا، إذا كان بإمكانك السفر بسرعة الضوء، يمكنك أن تدور حول الأرض 7.5 مرات في ثانية واحدة. اعتقد العلماء الأوائل أنهم لا يستطيعون رؤية حركة الضوء.
بمرور الوقت، أصبحت قياسات حركة هذه الجسيمات الشبيهة بالموجات أكثر دقة، وبفضل عمل ألبرت أينشتاين وآخرين، يمكننا الآن أن نفهم أن سرعة الضوء هي الحد النظري للفيزياء، حيث سرعة الضوء من المفترض أن يكون ثابتًا وله ثابت يسمى “c” – وهنا تظهر الحقيقة. من الغريب أن حركة الضوء، بينما يمكن قياسها، لا يمكن تحقيقها بواسطة كتلة ما، لأن أي جسم له كتلة سينهار تلقائيًا إذا كان ذلك الجسم يتحرك بسرعة الضوء.
يصر كتاب الخيال العلمي على أن السفر عبر الزمن ممكن إذا وصل البشر إلى سرعة الضوء، وحتى بعض العلماء الجادين يصرون على بعض النظريات التي قد تسمح ببعض السفر السريع المرعب حول الكون.
جدول المحتويات
تاريخ نظرية سرعة الضوء
أرسطو ونظرية السرعة
يأتي أول خطاب معروف عن سرعة الضوء من الفيلسوف اليوناني القديم أرسطو، الذي صاغ خلافه مع عالم يوناني آخر، إمبيدوكليس. جادل إمبيدوكليس بأن التحرك بسرعة الضوء لن يستغرق وقتًا للسفر. اعتقد أرسطو أن الضوء ينتقل على الفور، ولدراسة سرعة الضوء، أوقف عالم الفلك الإيطالي جاليليو جاليلي شخصين على تلال على بعد ميل واحد، يحمل كل منهما مصباحًا محميًا. طلب من الأول إظهار فانوسه وطلب من الآخر إظهار فانوسه أيضًا عند وصول الضوء الأول إليه، ورغم أن التجربة كانت واعدة إلا أنها فشلت في الوصول إلى العالم بنتائج جيدة تقيس سرعة الضوء.
ألبرت أينشتاين ونظرية سرعة الضوء
في عام 1905، كتب ألبرت أينشتاين ورقته الأولى عن النظرية النسبية الخاصة، والتي أثبت فيها أن الضوء ينتقل بنفس السرعة بغض النظر عن سرعة حركة الراصد، حتى باستخدام أكثر القياسات دقة، تظل سرعة الضوء كما هي. لمراقب يقف على سطح الأرض كما هو الحال بالنسبة للإنسان. يتحرك في طائرة تفوق سرعة الصوت فوق سطحه. على الرغم من أن الأرض تدور حول الشمس وتتحرك حول مجرة درب التبانة، وهي مجرة تسافر عبر الفضاء، فإن السرعة المقاسة لضوء شمسنا هي نفسها سواء أكنت تقف داخل المجرة أو خارجها حيث حسب أينشتاين أن سرعة الضوء ليست كذلك. يختلف باختلاف الزمان والمكان.
بول سوتر ونظرية سرعة الضوء
على الرغم من أن سرعة الضوء غالبًا ما يُشار إليها على أنها الحد الأقصى لسرعة الكون، إلا أن الكون يتمدد بشكل أسرع (على بعد 3.26 مليون سنة ضوئية)، وفقًا لعالم الفيزياء الفلكية بول سوتر. لذلك يبدو أن مجرة بعيدة 1 ميغا فرسك تنحسر عن مجرة درب التبانة بسرعة 68 كم / ثانية، بينما تنحسر مجرة 2 ميغا فرسك بسرعة 136 كم / ثانية، وهكذا.