Найшвидше явище у Всесвіті. Швидкість світла: що це таке та яка вона

У деяких фантастичних фільмах та книгах можна зустріти опис подорожей у космосі на швидких космічних кораблях. В одному випадку вони можуть здійснювати переміщення з однієї точки космосу до іншої за допомогою гіперпростору, в іншому – за допомогою швидкості світла. Згідно з сучасними законами фізики, у Всесвіті більше нічого не може рухатися швидше за світло. Поки що у нас немає космічних кораблів, які б змогли набрати цю швидкість, а деякі вчені взагалі вважають, що це неможливо. Проте важливо розуміти, що є швидкістю світла, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Швидкість світла – це швидкість, з якою світло може подолати певну відстань за одну секунду. Наприклад, якби ви хотіли облетіти Землю екватором на літаку зі швидкістю світла, то за одну секунду ви могли б зробити це 7,5 разів. Звичайно, за умови існування такого літака, адже зараз потрібно як мінімум 48 годин, щоб здійснити лише одне коло навколо Землі і це не рахуючи часу на дозаправку. Довжина екватора становить трохи понад 40 тисяч кілометрів, а світло рухається, як зараз відомо, зі швидкістю майже 300 тисяч кілометрів на секунду.

Ось ще один приклад. Середня відстань до Марса становить 225 млн км, а це означає, що на космічному кораблі, що летить зі швидкістю світла, можна долетіти до Червоної планети за 12,5 хвилин. Зараз, хоч люди ще й не літали на Марс, приблизний час для подолання цієї відстані становитиме не менше 6 місяців.

Тисячі років люди думали, що світло переміщується миттєво, але вперше швидкість світла зміг визначити данський астроном Оле Ремер наприкінці 17 століття. Він припустив, що ця швидкість становить 220 000 км/с.

У 19 століття британський фізик Джеймс Максвелл створив свої теорії електромагнетизму. Саме по собі світло складається з електричних і магнітних полів, тому за допомогою електромагнетизму можна описати поведінку світла і його швидкість. Розрахунки показали, що швидкість світла насправді вища, ніж передбачав Ремер і становить 299 788 км/с плюс-мінус 30 км/с.

Тільки в 70-х роках минулого століття вчені за допомогою лазерів могли розрахувати максимально точну швидкість світла. І вже 50 років вважається, що швидкість світла становить точно 299 792,458 км/с. Хоча у масовій літературі використовується більш зрозуміле, але не зовсім правильне значення – 300 000 км/с.

Але насправді ця швидкість є швидкістю руху світла у вакуумі, де немає нічого, щоб заважало переміщенню світла. Тому вчені з'ясували, що швидкість світла може змінюватись в залежності від того, через що проходить це світло. Це може стосуватися повітря, води та навіть алмазів.

Якщо ж говорити про переміщення світла у вакуумі, тобто космосі, далеко за межами Землі, то, наприклад, світло від Сонця долає відстань до нашої планети приблизно 150 млн км за трохи більше, ніж за 8 хвилин. А от світло від найближчої до Сонця зірки під назвою Проксима Центавра летить до Землі цілих 4 роки. Саме тому вчені використовують для виміру відстаней до далеких космічних об'єктів, чи це окремі зірки, планети чи цілі галактики, таку одиницю виміру як світловий рік. Світловий рік – це відстань, яку потрібно подолати світлу зі своєю швидкістю у вакуумі за 1 земний рік.

З огляду на цей факт можна назвати всіх астрономів мандрівниками в часі. Ні, вони самі нікуди не переміщаються, просто за допомогою космічних і наземних телескопів вони бачать світло об'єктів, яке вирушило в дорогу багато років тому. Наприклад, вчені вирішили вивчити зірку, розташовану на відстані 1000 світлових років від нас. Це означає, що вони побачать світло, яке випустила зірка 10 століть тому і таким чином вони ніби заглядають у минуле.

А світло, яке з'явилося на самому початку існування Всесвіту, називається реліктовим випромінюванням, і воно вирушило до Землі, коли до появи самої планети залишилося ще 8,5 млрд років, тобто 13 млрд років тому.

Поки що вчені погоджуються, що люди не зможуть подорожувати в космосі зі швидкістю світла. Але ще 200 років тому ніхто не міг би і подумати, що людство зможе полетіти в космос, понад 1000 років тому в Європі не знали про існування Америки, а десятки тисяч років тому для давніх людей світ взагалі обмежувався маленькою територією. Тому завжди існує ймовірність того, що, можливо, в далекому майбутньому люди зможуть полетіти до зірок на дуже швидких космічних кораблях. Але поки що це можна побачити лише у фантастичних фільмах або прочитати про це у книгах.

Якщо позаземні цивілізації існують, можливо вони можуть літати в космосі зі швидкістю світла. Але недавнє дослідження припускає, що інопланетяни можуть навіть переміщати цілі планети, як писав Фокус.