Az iskolai idők óta tudjuk, hogy a fénysebesség Einstein törvényei szerint leküzdhetetlen maximum az Univerzumban. A fény 8 perc alatt jut el a Naptól a Földig, ami hozzávetőlegesen 150 000 000 km. A Neptunusz elérése mindössze 6 órába telik, de az űrhajóknak évtizedekbe telik, hogy leküzdjék az ilyen távolságokat. De nem mindenki tudja, hogy a sebesség értéke jelentősen változhat attól függően, hogy milyen közegben halad át a fény.
A fénysebesség képlete
Ismerve a fény sebességét vákuumban (c ≈ 3108 m/s), más közegekben is meghatározhatjuk n törésmutatójuk alapján. Maga a fénysebesség képlete hasonlít a fizika mechanikai törvényeire, vagy inkább a távolság meghatározására az idő és a tárgy sebessége alapján.
Vegyünk például egy üveget, amelynek törésmutatója 1,5. A fénysebesség képlete szerint v=c / n azt kapjuk, hogy a sebesség ebben a közegben körülbelül 200 000 km/s. Ha egy folyadékot, például vizet veszünk, akkor a benne lévő fotonok (fényrészecskék) terjedési sebessége 226 000 km/s, törésmutatója 1,33.
A fénysebesség képlete a levegőben
A levegő is médium. Ezért rendelkezik az úgynevezett optikai sűrűséggel. Ha vákuumban a fotonok nem ütköznek akadályba útjuk során, akkor közegben az atomi részecskék gerjesztésére fordítanak egy kis időt. Minél sűrűbb a környezet, annál több időbe telik ez az izgalom. A törésmutató (n) levegőben 1,000292. És ez nincs messze a 299 792 458 m/s-os határtól.
Az amerikai tudósoknak sikerült majdnem nullára lassítaniuk a fénysebességet. Több, mint 1/299 792 458 mp. fénysebességet nem lehet leküzdeni. A helyzet az, hogy a fény ugyanolyan elektromágneses hullám, mint a röntgensugárzás, a rádióhullámok vagy a hő. Az egyetlen különbség a hullámhossz és a frekvencia közötti különbség.
Érdekes tény a tömeg hiánya a fotonban, és ez azt jelzi, hogy ennek a részecskének nincs ideje. Egyszerűen fogalmazva, egy foton esetében, amely több millió vagy akár több milliárd évvel ezelőtt született, egyetlen másodperc sem telt el.
