प्रकाशाचा वेग किती आहे? प्रकाशाचा वेग तुमच्या बोटांवर का स्थिर असतो™

> प्रकाशाचा वेग

कोणते ते शोधा प्रकाशाचा वेगव्हॅक्यूममध्ये हे भौतिकशास्त्रातील मूलभूत स्थिरांक आहे. प्रकाश प्रसाराचा वेग m/s च्या बरोबरीचा आहे, नियम, मापन सूत्र वाचा.

व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग- भौतिकशास्त्रातील मूलभूत स्थिरांकांपैकी एक.

शिकण्याचे उद्दिष्ट

• प्रकाशाच्या वेगाची तुलना माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकाशी करा.

मुख्य मुद्दे

• प्रकाशाच्या गतीचा जास्तीत जास्त संभाव्य निर्देशक व्हॅक्यूममधील प्रकाश (अपरिवर्तित) आहे.
• C हे व्हॅक्यूममधील प्रकाशाच्या गतीचे प्रतीक आहे. 299,792,458 m/s पर्यंत पोहोचते.
• प्रकाश जेव्हा माध्यमात प्रवेश करतो तेव्हा त्याचा वेग अपवर्तनामुळे मंदावतो. v = c/n सूत्र वापरून गणना केली.

अटी

• प्रकाशाचा विशेष वेग: सापेक्षतेचे तत्त्व आणि प्रकाशाच्या गतीची स्थिरता.
• अपवर्तक निर्देशांक म्हणजे हवेच्या/व्हॅक्यूममधील प्रकाशाच्या वेगाचे दुसर्‍या माध्यमाचे गुणोत्तर.

प्रकाशाचा वेग

एखाद्या गोष्टीला अत्यंत वेगवान म्हणून परिभाषित करण्यासाठी प्रकाशाचा वेग तुलनात्मक बिंदू म्हणून कार्य करतो. पण ते काय आहे?

प्रकाश किरण पृथ्वीपासून चंद्राकडे हलवतो प्रकाश नाडीच्या उत्तीर्ण होण्याच्या कालावधीत - सरासरी कक्षीय अंतरावर 1.255 से.

उत्तर सोपे आहे: आम्ही फोटॉन आणि प्रकाश कणांच्या गतीबद्दल बोलत आहोत. प्रकाशाचा वेग किती आहे? व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग 299,792,458 m/s पर्यंत पोहोचतो. हे भौतिकशास्त्राच्या विविध क्षेत्रांमध्ये लागू होणारे सार्वत्रिक स्थिरांक आहे.

E = mc 2 (E ऊर्जा आणि m वस्तुमान) हे समीकरण घेऊ. हे वस्तुमान-ऊर्जा समतुल्य आहे, प्रकाशाचा वेग वापरून जागा आणि वेळ बांधून ठेवते. येथे आपण केवळ उर्जेचे स्पष्टीकरणच शोधू शकत नाही तर वेगातील अडथळे देखील ओळखू शकता.

व्हॅक्यूममधील प्रकाशाच्या लहरीचा वेग सक्रियपणे विविध कारणांसाठी वापरला जातो. उदाहरणार्थ, सापेक्षतेचा विशेष सिद्धांत सांगते की ही नैसर्गिक गती मर्यादा आहे. परंतु आम्हाला माहित आहे की वेग मध्यम आणि अपवर्तनावर अवलंबून असतो:

v = c/n (v हा माध्यमातून जाणाऱ्या प्रकाशाचा वास्तविक वेग आहे, c हा व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग आहे आणि n हा अपवर्तक निर्देशांक आहे). हवेचा अपवर्तक निर्देशांक 1.0003 आहे आणि दृश्यमान प्रकाशाचा वेग s पेक्षा 90 किमी/से कमी आहे.

Lorentz गुणांक

वेगाने हलणाऱ्या वस्तू शास्त्रीय यांत्रिकीच्या स्थितीशी विरोधाभास करणारी काही वैशिष्ट्ये दर्शवतात. उदाहरणार्थ, लांब संपर्क आणि वेळ विस्तारत आहे. सहसा हे परिणाम कमी असतात, परंतु अशा उच्च वेगाने अधिक दृश्यमान असतात. Lorentz गुणांक (γ) हा घटक आहे जेथे वेळ विस्तार आणि लांबी आकुंचन होते:

γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2 γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2 γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2.

कमी वेगाने v 2 /c 2 0 पर्यंत पोहोचतो, आणि γ अंदाजे = 1. तथापि, जेव्हा वेग c जवळ येतो, तेव्हा γ अनंतापर्यंत वाढते.

एपिग्राफ
शिक्षक विचारतात: मुलांनो, जगातील सर्वात वेगवान गोष्ट कोणती आहे?
तनेचका म्हणतो: सर्वात वेगवान शब्द. मी फक्त म्हणालो, तू परत येणार नाहीस.
वानेचका म्हणतात: नाही, प्रकाश सर्वात वेगवान आहे.
मी स्विच दाबताच खोली लगेच उजेड झाली.
आणि Vovochka वस्तू: जगातील सर्वात वेगवान गोष्ट म्हणजे अतिसार.
मी एकदा इतका अधीर होतो की मी एक शब्दही बोललो नाही
मला काही बोलायला किंवा लाईट लावायला वेळ नव्हता.

आपल्या विश्वात प्रकाशाचा वेग जास्तीत जास्त, मर्यादित आणि स्थिर का आहे याचा तुम्ही कधी विचार केला आहे का? हा एक अतिशय मनोरंजक प्रश्न आहे आणि लगेचच, एक बिघडवणारा म्हणून, मी त्याच्या उत्तराचे भयंकर रहस्य सांगेन - नेमके कारण कोणालाच माहित नाही. प्रकाशाचा वेग घेतला जातो, म्हणजे. मानसिकरित्या स्वीकारलेएका स्थिरतेसाठी, आणि या धारणेवर, तसेच संदर्भाच्या सर्व जडत्वाच्या चौकटी समान आहेत या कल्पनेवर, अल्बर्ट आइनस्टाईनने त्यांचा विशेष सापेक्षता सिद्धांत तयार केला, जो शंभर वर्षांपासून शास्त्रज्ञांना चिडवत आहे, ज्यामुळे आईनस्टाईनला त्यांची जीभ चिकटू लागली. त्याने संपूर्ण मानवतेवर पेरलेल्या डुक्कराच्या परिमाणांवर त्याच्या थडग्यात आणि त्याच्या थडग्यात हसू या.

पण, खरं तर, ते इतके स्थिर, इतके कमाल आणि इतके अंतिम का आहे, याचे उत्तर नाही, हे फक्त एक स्वयंसिद्ध आहे, म्हणजे. विश्वासावर घेतलेले विधान, निरीक्षणे आणि सामान्य ज्ञानाद्वारे पुष्टी केलेले, परंतु तार्किक किंवा गणितीयदृष्ट्या कोठूनही वजा करता येणार नाही. आणि ते तितकेसे खरे नसण्याची शक्यता आहे, परंतु अद्याप कोणीही कोणत्याही अनुभवाने त्याचे खंडन करू शकलेले नाही.

या विषयावर माझे स्वतःचे विचार आहेत, त्याबद्दल नंतर अधिक, परंतु आत्तासाठी, ते सोपे ठेवूया, तुमच्या बोटांवर™मी कमीतकमी एका भागाचे उत्तर देण्याचा प्रयत्न करेन - प्रकाशाच्या गतीचा अर्थ "स्थिर" काय आहे.

नाही, प्रकाशाच्या वेगाने उडणाऱ्या रॉकेटमध्ये तुम्ही हेडलाइट्स चालू केल्यास काय होईल याविषयीच्या विचारांच्या प्रयोगांनी मी तुम्हाला कंटाळणार नाही, इ.

जर तुम्ही संदर्भ पुस्तक किंवा विकिपीडियामध्ये पाहिले तर, व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग हा मूलभूत भौतिक स्थिरांक म्हणून परिभाषित केला जातो. नक्की 299,792,458 मी/से बरं, म्हणजे, साधारणपणे बोलायचं झालं तर, ते सुमारे ३००,००० किमी/से असेल, पण जर अगदी बरोबर- 299,792,458 मीटर प्रति सेकंद.

असे दिसते की अशी अचूकता कोठून येते? कोणतेही गणितीय किंवा भौतिक स्थिरांक, काहीही असो, अगदी Pi, अगदी नैसर्गिक लॉगरिदमचा आधार e, अगदी गुरुत्वीय स्थिरांक G, किंवा प्लँकचा स्थिरांक h, नेहमी काही असतात दशांश बिंदू नंतर संख्या. Pi मध्ये, यापैकी सुमारे 5 ट्रिलियन दशांश स्थाने सध्या ज्ञात आहेत (जरी फक्त पहिल्या 39 अंकांना भौतिक अर्थ आहे), गुरुत्वीय स्थिरांक आज G ~ 6.67384(80)x10 -11 आणि स्थिर फलक म्हणून परिभाषित केले आहे. h~ ६.६२६०६९५७(२९)x१० -३४ .

व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग आहे गुळगुळीत 299,792,458 m/s, एक सेंटीमीटर जास्त नाही, नॅनोसेकंद कमी नाही. ही अचूकता कुठून येते हे जाणून घेऊ इच्छिता?

हे सर्व नेहमीप्रमाणे प्राचीन ग्रीकांपासून सुरू झाले. विज्ञान, जसे की, शब्दाच्या आधुनिक अर्थाने, त्यांच्यामध्ये अस्तित्वात नव्हते. प्राचीन ग्रीसच्या तत्त्वज्ञांना तत्त्वज्ञानी म्हटले गेले कारण त्यांनी प्रथम त्यांच्या डोक्यात काही बकवास शोधून काढले आणि नंतर, तार्किक निष्कर्ष (आणि कधीकधी वास्तविक भौतिक प्रयोग) वापरून, त्यांनी ते सिद्ध करण्याचा किंवा नाकारण्याचा प्रयत्न केला. तथापि, वास्तविक जीवनातील भौतिक मोजमाप आणि घटनांचा वापर त्यांच्याद्वारे "द्वितीय-श्रेणी" पुरावा मानला जात होता, ज्याची तुलना थेट डोक्यावरून मिळवलेल्या प्रथम श्रेणीच्या तार्किक निष्कर्षांशी केली जाऊ शकत नाही.

प्रकाशाच्या स्वतःच्या गतीच्या अस्तित्वाबद्दल विचार करणारा पहिला व्यक्ती एम्पिडोक्लस हा तत्वज्ञानी मानला जातो, ज्याने सांगितले की प्रकाश ही हालचाल आहे आणि हालचालींना वेग असणे आवश्यक आहे. त्याला अॅरिस्टॉटलने आक्षेप घेतला, ज्याने असा युक्तिवाद केला की प्रकाश म्हणजे निसर्गातील एखाद्या गोष्टीचे अस्तित्व आहे आणि इतकेच. आणि काहीही कुठेही हलत नाही. पण ते काही वेगळेच! युक्लिड आणि टॉलेमीचा असा विश्वास होता की आपल्या डोळ्यांमधून प्रकाश उत्सर्जित होतो आणि नंतर तो वस्तूंवर पडतो आणि म्हणूनच आपण ते पाहतो. थोडक्यात, त्याच प्राचीन रोमन लोकांनी जिंकले नाही तोपर्यंत प्राचीन ग्रीक लोक जितके मूर्ख होते तितकेच मूर्ख होते.

मध्ययुगात, बहुतेक शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास होता की प्रकाशाच्या प्रसाराचा वेग असीम आहे, त्यापैकी डेकार्टेस, केप्लर आणि फर्मॅट हे होते.

परंतु, गॅलिलिओसारख्या काहींचा असा विश्वास होता की प्रकाशाचा वेग आहे आणि म्हणूनच ते मोजले जाऊ शकते. गॅलिलिओपासून कित्येक किलोमीटर अंतरावर असलेल्या सहाय्यकाला दिवा लावून प्रकाश देणारा गॅलिलिओचा प्रयोग सर्वत्र प्रसिद्ध आहे. प्रकाश पाहिल्यानंतर, सहाय्यकाने दिवा लावला आणि गॅलिलिओने या क्षणांमधील विलंब मोजण्याचा प्रयत्न केला. साहजिकच, तो यशस्वी झाला नाही, आणि शेवटी त्याला त्याच्या लिखाणात लिहिण्यास भाग पाडले गेले की जर प्रकाशाचा वेग असेल तर तो खूप जास्त आहे आणि मानवी प्रयत्नांनी मोजला जाऊ शकत नाही, आणि म्हणून त्याला अनंत मानले जाऊ शकते.

1676 मध्ये डॅनिश खगोलशास्त्रज्ञ ओलाफ रोमर यांना प्रकाशाच्या गतीचे पहिले दस्तऐवजीकरण केलेले मापन दिले जाते. या वर्षापर्यंत, त्याच गॅलिलिओच्या दुर्बिणीसह सशस्त्र खगोलशास्त्रज्ञ, गुरूच्या उपग्रहांचे सक्रियपणे निरीक्षण करत होते आणि त्यांच्या परिभ्रमण कालावधीची गणना देखील करत होते. शास्त्रज्ञांनी निर्धारित केले आहे की गुरू ग्रहाच्या सर्वात जवळचा चंद्र, Io, सुमारे 42 तासांचा परिभ्रमण कालावधी आहे. तथापि, रोमरच्या लक्षात आले की कधीकधी Io बृहस्पतिच्या मागून अपेक्षेपेक्षा 11 मिनिटे आधी दिसते आणि कधीकधी 11 मिनिटांनंतर. जसे असे झाले की, Io त्या कालखंडात पूर्वी दिसून येते जेव्हा पृथ्वी, सूर्याभोवती फिरत असते, कमीतकमी अंतराने गुरूजवळ येते आणि जेव्हा पृथ्वी कक्षाच्या विरुद्ध जागी असते तेव्हा 11 मिनिटे मागे असते आणि त्यामुळे ते पुढे जाते. बृहस्पति.

मूर्खपणाने पृथ्वीच्या कक्षेचा व्यास 22 मिनिटांनी विभाजित केला (आणि तो त्या दिवसांत कमी-अधिक प्रमाणात ज्ञात होता) रोमरने प्रकाशाचा वेग 220,000 किमी/से प्राप्त केला, वास्तविक मूल्य सुमारे एक तृतीयांश गमावले.

1729 मध्ये, इंग्लिश खगोलशास्त्रज्ञ जेम्स ब्रॅडली यांनी निरीक्षण केले पॅरलॅक्स(स्थानातील थोड्या विचलनाने) एटामिन (गामा ड्रॅकोनिस) तारा परिणाम शोधला प्रकाशाची विकृती, म्हणजे सूर्याभोवती पृथ्वीच्या हालचालीमुळे आकाशात आपल्या जवळच्या ताऱ्यांच्या स्थितीत बदल.

ब्रॅडलीने शोधलेल्या प्रकाशाच्या विकृतीच्या प्रभावावरून, असाही निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की प्रकाशाचा प्रसाराचा एक मर्यादित वेग आहे, ज्यावर ब्रॅडलीने पकडले, ते अंदाजे 301,000 किमी/से आहे, जे आधीपासूनच 1% च्या अचूकतेमध्ये आहे. आज ज्ञात मूल्य.

यानंतर इतर शास्त्रज्ञांनी सर्व स्पष्टीकरण मोजमाप केले, परंतु असे मानले जात होते की प्रकाश एक लाट आहे आणि लाट स्वतःच प्रसारित होऊ शकत नाही, काहीतरी "उत्साहित" असणे आवश्यक आहे, "अस्तित्वाची कल्पना" ल्युमिनिफेरस ईथर” उद्भवला, ज्याचा शोध अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ अल्बर्ट मिशेलसनला अयशस्वी झाला. त्याला कोणतेही प्रकाशमय ईथर सापडले नाही, परंतु 1879 मध्ये त्याने प्रकाशाचा वेग 299,910±50 किमी/से स्पष्ट केला.

त्याच वेळी, मॅक्सवेलने त्याचा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमचा सिद्धांत प्रकाशित केला, ज्याचा अर्थ असा की प्रकाशाचा वेग केवळ थेट मोजणेच शक्य झाले नाही तर विद्युत आणि चुंबकीय पारगम्यतेच्या मूल्यांमधून मिळवणे देखील शक्य झाले, जे मूल्य स्पष्ट करून केले गेले. १९०७ मध्ये प्रकाशाचा वेग २९९,७८८ किमी/से.

शेवटी, आइनस्टाइनने घोषित केले की व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग स्थिर आहे आणि तो कोणत्याही गोष्टीवर अवलंबून नाही. याउलट, इतर सर्व काही - वेग जोडणे आणि योग्य संदर्भ प्रणाली शोधणे, वेळेच्या विस्ताराचे परिणाम आणि उच्च वेगाने फिरताना अंतरांमधील बदल आणि इतर अनेक सापेक्ष प्रभाव प्रकाशाच्या वेगावर अवलंबून असतात (कारण ते सर्व सूत्रांमध्ये समाविष्ट आहे एक स्थिर). थोडक्यात, जगातील प्रत्येक गोष्ट सापेक्ष आहे आणि प्रकाशाचा वेग हे प्रमाण आहे ज्याच्या सापेक्ष आपल्या जगातील इतर सर्व गोष्टी सापेक्ष आहेत. येथे, कदाचित, आपण लोरेंट्झला हस्तरेखा द्यायला पाहिजे, परंतु आपण व्यापारी होऊ नका, आइनस्टाईन आइनस्टाईन आहे.

या स्थिरांकाच्या मूल्याचे अचूक निर्धारण संपूर्ण 20 व्या शतकात चालू राहिले, प्रत्येक दशकात शास्त्रज्ञांना अधिकाधिक आढळले. दशांश बिंदू नंतर संख्याप्रकाशाच्या वेगाने, त्यांच्या डोक्यात अस्पष्ट शंका येईपर्यंत.

व्हॅक्यूममध्ये प्रकाश दर सेकंदाला किती मीटर प्रवास करतो हे अधिकाधिक अचूकपणे ठरवून, शास्त्रज्ञांना आश्चर्य वाटू लागले की आपण मीटरमध्ये काय मोजत आहोत? शेवटी, एक मीटर म्हणजे काही प्लॅटिनम-इरिडियम स्टिकची लांबी जी कोणीतरी पॅरिसजवळच्या संग्रहालयात विसरली!

आणि प्रथम मानक मीटर सादर करण्याची कल्पना छान वाटली. यार्ड, पाय आणि इतर तिरकस फॅथम्सचा त्रास होऊ नये म्हणून, फ्रेंच लोकांनी 1791 मध्ये पॅरिसमधून जाणार्‍या मेरिडियनच्या बाजूने उत्तर ध्रुवापासून विषुववृत्तापर्यंतच्या अंतराच्या दहा-दशलक्षांश लांबीचे प्रमाण मोजण्याचे ठरवले. त्यांनी हे अंतर त्यावेळी उपलब्ध असलेल्या अचूकतेने मोजले, प्लॅटिनम-इरिडियम (अधिक तंतोतंत, प्रथम पितळ, नंतर प्लॅटिनम आणि नंतर प्लॅटिनम-इरिडियम) मिश्र धातुपासून एक काठी टाकली आणि या पॅरिसियन चेंबर ऑफ वेट्स अँड मेजर्समध्ये ठेवली. एक नमुना. आपण जितके पुढे जाऊ तितकेच असे दिसून येते की पृथ्वीची पृष्ठभाग बदलत आहे, खंड विकृत होत आहेत, मेरिडियन बदलत आहेत आणि दहा-दशलक्षव्या भागाने ते विसरले आहेत आणि काडीची लांबी मीटर म्हणून मोजू लागले आहेत. पॅरिसच्या "समाधी" च्या क्रिस्टल शवपेटीमध्ये आहे.

अशी मूर्तीपूजा खर्‍या शास्त्रज्ञाला शोभत नाही, हा रेड स्क्वेअर (!) नाही आणि 1960 मध्ये मीटरची संकल्पना पूर्णपणे स्पष्ट व्याख्येनुसार सोपी करण्याचा निर्णय घेण्यात आला - मीटर हे संक्रमणामुळे उत्सर्जित होणाऱ्या 1,650,763.73 तरंगलांबीच्या बरोबरीचे आहे. व्हॅक्यूममध्ये क्रिप्टन-86 या मूलद्रव्याच्या उत्तेजित समस्थानिकेच्या उर्जा पातळी 2p10 आणि 5d5 दरम्यानचे इलेक्ट्रॉन. बरं, अजून किती स्पष्ट?

हे 23 वर्षे चालले, जेव्हा व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग वाढत्या अचूकतेने मोजला जात असे, 1983 पर्यंत, शेवटी, अगदी हट्टी प्रतिगामींना देखील समजले की प्रकाशाचा वेग सर्वात अचूक आणि आदर्श स्थिरांक आहे, आणि काही प्रकारचा नाही. क्रिप्टॉनच्या समस्थानिकेचे. आणि सर्वकाही उलटे करण्याचा निर्णय घेण्यात आला (अधिक तंतोतंत, जर आपण याबद्दल विचार केला तर सर्वकाही उलटे करण्याचा निर्णय घेण्यात आला), आता प्रकाशाचा वेग सहएक खरा स्थिरांक आहे, आणि मीटर हे अंतर आहे जे प्रकाश शून्यात (1/299,792,458) सेकंदात प्रवास करतो.

प्रकाशाच्या गतीचे खरे मूल्य आजही स्पष्ट केले जात आहे, परंतु मनोरंजक गोष्ट म्हणजे प्रत्येक नवीन प्रयोगाने शास्त्रज्ञ प्रकाशाचा वेग स्पष्ट करत नाहीत तर मीटरची खरी लांबी स्पष्ट करतात. आणि येत्या काही दशकांमध्ये प्रकाशाचा वेग जितका अचूकपणे शोधला जाईल, तितकाच अचूक मीटर आपल्याला शेवटी मिळेल.

आणि उलट नाही.

बरं, आता आपल्या मेंढ्यांकडे परत जाऊया. आपल्या विश्वाच्या व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग कमाल, मर्यादित आणि स्थिर का आहे? हे मला कसे समजते.

प्रत्येकाला माहित आहे की धातूमध्ये आणि जवळजवळ कोणत्याही घन शरीरात आवाजाचा वेग हवेतील ध्वनीच्या वेगापेक्षा खूप जास्त असतो. हे तपासणे खूप सोपे आहे; फक्त तुमचा कान रेल्वेला लावा, आणि तुम्हाला हवेच्या पेक्षा खूप लवकर येणा-या ट्रेनचा आवाज ऐकू येईल. अस का? हे स्पष्ट आहे की ध्वनी मूलत: सारखाच आहे आणि त्याच्या प्रसाराचा वेग या माध्यमावर, ज्या रेणूंच्या कॉन्फिगरेशनमध्ये हे माध्यम आहे त्यावर अवलंबून असते, त्याच्या घनतेवर, त्याच्या क्रिस्टल जाळीच्या पॅरामीटर्सवर - थोडक्यात, वर ज्या माध्यमाद्वारे आवाज प्रसारित केला जातो त्या माध्यमाची वर्तमान स्थिती.

आणि जरी ल्युमिनिफेरस ईथरची कल्पना बर्याच काळापासून सोडली गेली असली तरी, व्हॅक्यूम ज्याद्वारे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा पसरतात ते पूर्णपणे निरपेक्ष काहीही नाही, मग ते आपल्याला कितीही रिकामे वाटले तरीही.

मला समजते की साधर्म्य काहीसे दूरगामी आहे, पण ते खरे आहे तुमच्या बोटांवर™त्याच! तंतोतंत प्रवेशयोग्य साधर्म्य म्हणून, आणि कोणत्याही प्रकारे भौतिक नियमांच्या एका संचापासून इतरांमध्ये थेट संक्रमण म्हणून, मी तुम्हाला फक्त कल्पना करायला सांगतो की इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक (आणि सर्वसाधारणपणे, ग्लुऑन आणि गुरुत्वाकर्षणासह) कंपनांच्या प्रसाराचा वेग, ज्याप्रमाणे स्टीलमधील ध्वनीचा वेग रेल्वेमध्ये "शिवला" जातो. येथून आपण नाचतो.

UPD: तसे, "कठीण व्हॅक्यूम" मध्ये प्रकाशाचा वेग स्थिर राहतो की नाही याची कल्पना करण्यासाठी मी "तारक असलेल्या वाचकांना" आमंत्रित करतो. उदाहरणार्थ, असे मानले जाते की 10-30 के तापमानाच्या उर्जेवर, व्हॅक्यूम केवळ आभासी कणांसह उकळणे थांबवते आणि "उकलणे" सुरू होते, म्हणजे. जागेचे फॅब्रिक तुकडे पडतात, प्लँकचे प्रमाण अस्पष्ट होते आणि त्यांचा भौतिक अर्थ गमावला जातो, इ. अशा व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग अजूनही समान असेल का? c, किंवा हे "सापेक्षतावादी व्हॅक्यूम" च्या नवीन सिद्धांताची सुरुवात चिन्हांकित करेल ज्यामध्ये अत्यंत वेगाने लॉरेंट्झ गुणांक सारख्या सुधारणा आहेत? मला माहित नाही, मला माहित नाही, वेळ सांगेल ...

वेगवेगळ्या माध्यमांमध्ये प्रकाशाचा वेग लक्षणीय बदलतो. अडचण अशी आहे की मानवी डोळ्याला ते संपूर्ण वर्णक्रमीय श्रेणीमध्ये दिसत नाही. प्रकाशकिरणांच्या उत्पत्तीचे स्वरूप प्राचीन काळापासून शास्त्रज्ञांना स्वारस्य आहे. प्रकाशाच्या गतीची गणना करण्याचा पहिला प्रयत्न 300 BC मध्ये झाला. त्या वेळी, शास्त्रज्ञांनी निर्धारित केले की लहर एका सरळ रेषेत पसरते.

जलद प्रतिसाद

त्यांनी गणितीय सूत्रांच्या सहाय्याने प्रकाशाचे गुणधर्म आणि त्याच्या हालचालीचे मार्ग वर्णन केले. पहिल्या संशोधनानंतर 2 हजार वर्षांनी ओळखले गेले.

ल्युमिनस फ्लक्स म्हणजे काय?

लाइट बीम ही फोटॉनसह एकत्रित केलेली इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह आहे. फोटॉन हे सर्वात सोपे घटक म्हणून समजले जातात, ज्यांना इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनचे क्वांटा देखील म्हणतात. सर्व स्पेक्ट्रामधील प्रकाशमय प्रवाह अदृश्य असतो. शब्दाच्या पारंपारिक अर्थाने ते जागेत फिरत नाही. क्वांटम कणांसह इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्हच्या स्थितीचे वर्णन करण्यासाठी, ऑप्टिकल माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकाची संकल्पना सादर केली जाते.

प्रकाश प्रवाह एका लहान क्रॉस सेक्शनसह बीमच्या स्वरूपात अंतराळात हस्तांतरित केला जातो. अवकाशातील हालचालींची पद्धत भौमितिक पद्धतींद्वारे प्राप्त होते. हा एक रेक्टिलिनियर बीम आहे, जो विविध माध्यमांच्या सीमेवर, अपवर्तित होऊ लागतो, वक्र मार्ग तयार करतो. शास्त्रज्ञांनी हे सिद्ध केले आहे की व्हॅक्यूममध्ये जास्तीत जास्त वेग तयार केला जातो; इतर वातावरणात, हालचालीचा वेग लक्षणीय बदलू शकतो. शास्त्रज्ञांनी एक प्रणाली विकसित केली आहे ज्यामध्ये प्रकाश बीम आणि व्युत्पन्न मूल्य हे विशिष्ट एसआय युनिट्सच्या व्युत्पन्न आणि वाचनासाठी आधार आहेत.

काही ऐतिहासिक तथ्ये

सुमारे 900 वर्षांपूर्वी, अविसेनाने सुचवले की, नाममात्र मूल्याकडे दुर्लक्ष करून, प्रकाशाच्या गतीला मर्यादित मूल्य आहे. गॅलिलिओ गॅलीलीने प्रायोगिकपणे प्रकाशाचा वेग मोजण्याचा प्रयत्न केला. दोन फ्लॅशलाइट्स वापरून, प्रयोगकर्त्यांनी वेळ मोजण्याचा प्रयत्न केला ज्या दरम्यान एका वस्तूचा प्रकाश किरण दुसर्‍या वस्तूला दिसेल. पण असा प्रयोग फसला. वेग इतका जास्त होता की त्यांना विलंबाची वेळ ओळखता आली नाही.

गॅलिलिओ गॅलीलीच्या लक्षात आले की गुरूच्या चार उपग्रहांच्या ग्रहणांमध्ये 1320 सेकंदांचा अंतराल आहे. या शोधांवर आधारित, 1676 मध्ये, डॅनिश खगोलशास्त्रज्ञ ओले रोमर यांनी प्रकाश किरणाच्या प्रसाराचा वेग 222 हजार किमी/सेकंद मोजला. त्या वेळी, हे मोजमाप सर्वात अचूक होते, परंतु ते पृथ्वीवरील मानकांद्वारे सत्यापित केले जाऊ शकत नाही.

200 वर्षांनंतर, लुईस फिझ्यू प्रायोगिकपणे प्रकाश किरणांच्या गतीची गणना करण्यास सक्षम होते. त्याने मिरर आणि गियर मेकॅनिझमसह एक विशेष स्थापना तयार केली जी उच्च वेगाने फिरते. प्रकाश प्रवाह आरशातून परावर्तित झाला आणि 8 किमी नंतर परत आला. चाकाचा वेग वाढल्याने, गियर यंत्रणेने बीम अवरोधित केल्यावर एक क्षण उद्भवला. अशा प्रकारे, बीमचा वेग 312 हजार किलोमीटर प्रति सेकंद सेट केला गेला.

फौकॉल्टने हे उपकरण सुधारले, गीअर यंत्रणा एका सपाट मिररने बदलून पॅरामीटर्स कमी केले. त्याची मोजमाप अचूकता आधुनिक मानकांच्या सर्वात जवळची आणि 288 हजार मीटर प्रति सेकंद इतकी होती. फूकॉल्टने पाण्याचा आधार म्हणून वापर करून परदेशी माध्यमात प्रकाशाचा वेग मोजण्याचा प्रयत्न केला. भौतिकशास्त्रज्ञ असा निष्कर्ष काढू शकला की हे मूल्य स्थिर नाही आणि दिलेल्या माध्यमातील अपवर्तनाच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून आहे.

व्हॅक्यूम म्हणजे पदार्थ नसलेली जागा. C सिस्टीममधील व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग C या लॅटिन अक्षराने दर्शविला जातो. तो अप्राप्य आहे. अशा मूल्यावर कोणतीही वस्तू ओव्हरक्लॉक केली जाऊ शकत नाही. वस्तूंचा वेग इतक्या प्रमाणात वाढल्यास त्यांचे काय होईल याची कल्पनाच भौतिकशास्त्रज्ञ करू शकतात. प्रकाश बीमच्या प्रसाराच्या गतीमध्ये स्थिर वैशिष्ट्ये आहेत, ती आहेतः

• स्थिर आणि अंतिम;
• अप्राप्य आणि अपरिवर्तनीय.

हे स्थिरांक जाणून घेतल्याने वस्तू अवकाशात किती वेगाने फिरू शकतात याची आम्हाला गणना करू देते. प्रकाश बीमच्या प्रसाराचे प्रमाण मूलभूत स्थिरांक म्हणून ओळखले जाते. हे स्पेस-टाइम वैशिष्ट्यीकृत करण्यासाठी वापरले जाते. हे कण हलविण्याकरिता जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य मूल्य आहे. व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग किती असतो? वर्तमान मूल्य प्रयोगशाळेतील मोजमाप आणि गणितीय गणनेद्वारे प्राप्त केले गेले. ती ± 1.2 m/s च्या अचूकतेसह 299.792.458 मीटर प्रति सेकंद. शालेय विषयांसह अनेक विषयांमध्ये, समस्या सोडवण्यासाठी अंदाजे गणना वापरली जाते. 3,108 m/s समान निर्देशक घेतला जातो.

मानवी दृश्यमान स्पेक्ट्रममधील प्रकाश लहरी आणि क्ष-किरण लहरी प्रकाशाच्या गतीच्या जवळ येणा-या रीडिंगमध्ये वेगवान होऊ शकतात. ते या स्थिरांकाची बरोबरी करू शकत नाहीत किंवा त्याचे मूल्य ओलांडू शकत नाहीत. विशेष प्रवेगकांमध्ये त्यांच्या प्रवेगाच्या क्षणी वैश्विक किरणांच्या वर्तनाचा मागोवा घेण्यावर आधारित स्थिरांक काढला गेला. हे जडत्वाच्या माध्यमावर अवलंबून असते ज्यामध्ये बीमचा प्रसार होतो. पाण्यात, प्रकाशाचे प्रसारण 25% कमी असते आणि हवेत ते मोजणीच्या वेळी तापमान आणि दाब यावर अवलंबून असते.

सापेक्षतेचा सिद्धांत आणि आइनस्टाईनने काढलेल्या कार्यकारणभावाचा नियम वापरून सर्व गणना केली गेली. भौतिकशास्त्रज्ञाचा असा विश्वास आहे की जर वस्तूंचा वेग 1,079,252,848.8 किलोमीटर/तास या वेगाने पोहोचला आणि तो ओलांडला तर आपल्या जगाच्या रचनेत अपरिवर्तनीय बदल घडून येतील आणि प्रणाली खंडित होईल. इव्हेंटच्या क्रमात व्यत्यय आणून वेळ मोजणे सुरू होईल.

मीटरची व्याख्या प्रकाशकिरणांच्या गतीवरून तयार होते. एक प्रकाश किरण एका सेकंदाच्या 1/299792458 मध्ये प्रवास करतो असे क्षेत्र समजले जाते. ही संकल्पना मानकांसह गोंधळात टाकू नये. मीटर मानक हे शेडिंगसह एक विशेष कॅडमियम-आधारित तांत्रिक उपकरण आहे जे आपल्याला शारीरिकरित्या दिलेले अंतर पाहण्याची परवानगी देते.

"प्रकाशाच्या वेगावर" उडी मारणाऱ्या स्पेसशिपचे कलाकाराचे प्रतिनिधित्व. क्रेडिट: नासा/ग्लेन रिसर्च सेंटर.

प्राचीन काळापासून, तत्त्वज्ञ आणि शास्त्रज्ञांनी प्रकाश समजून घेण्याचा प्रयत्न केला आहे. त्याचे मूलभूत गुणधर्म (म्हणजे तो कण असो वा लहर इ.) ठरवण्याचा प्रयत्न करण्याबरोबरच, ते किती वेगाने फिरते याचे मर्यादित मोजमाप करण्याचाही प्रयत्न केला. 17 व्या शतकाच्या उत्तरार्धापासून, शास्त्रज्ञ तेच करत आहेत आणि वाढत्या अचूकतेसह.

असे केल्याने, त्यांना प्रकाशाच्या यांत्रिकीबद्दल आणि ते भौतिकशास्त्र, खगोलशास्त्र आणि विश्वविज्ञानात कशी महत्त्वाची भूमिका बजावते याबद्दल अधिक चांगली समज मिळवली. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, प्रकाश अविश्वसनीय वेगाने प्रवास करतो आणि विश्वातील सर्वात वेगवान हालचाल करणारी वस्तू आहे. त्याचा वेग हा एक स्थिर आणि अभेद्य अडथळा आहे आणि त्याचा वापर अंतर मोजण्यासाठी केला जातो. पण ते किती वेगाने फिरत आहे?

प्रकाशाचा वेग (चे):

प्रकाश 1,079,252,848.8 किमी/ता (1.07 अब्ज) या स्थिर वेगाने फिरतो. जे 299,792,458 मी/से निघते. चला सर्वकाही त्याच्या जागी ठेवूया. जर तुम्ही प्रकाशाच्या वेगाने प्रवास करू शकत असाल, तर तुम्ही प्रति सेकंद साडेसात वेळा जगाला प्रदक्षिणा घालू शकता. दरम्यान, ग्रहाला प्रदक्षिणा घालण्यासाठी सरासरी 800 किमी/तास वेगाने उड्डाण करणाऱ्या व्यक्तीला 50 तासांपेक्षा जास्त वेळ लागेल.

पृथ्वी आणि सूर्य यांच्यातील प्रकाशाचे अंतर दर्शविणारे एक उदाहरण. क्रेडिट: लुकासव्हीबी/पब्लिक डोमेन.

खगोलशास्त्रीय दृष्टिकोनातून याकडे पाहू, ते सरासरी अंतर ३८४,३९८.२५ किमी. त्यामुळे प्रकाश हे अंतर एका सेकंदात पार करतो. दरम्यान, सरासरी 149,597,886 किमी आहे, याचा अर्थ हा प्रवास करण्यासाठी प्रकाशासाठी फक्त 8 मिनिटे लागतात.

प्रकाशाचा वेग हा खगोलशास्त्रीय अंतर निर्धारित करण्यासाठी वापरला जाणारा मेट्रिक का आहे यात आश्चर्य नाही. जेव्हा आपण म्हणतो की, सारखा तारा 4.25 प्रकाशवर्षे दूर आहे, तेव्हा आपला अर्थ असा होतो की 1.07 अब्ज किमी/तास या वेगाने प्रवास करण्‍यास तेथे पोहोचण्‍यासाठी सुमारे 4 वर्षे आणि 3 महिने लागतील. पण प्रकाशाच्या वेगाच्या या विशिष्ट मूल्यापर्यंत आपण कसे पोहोचलो?

अभ्यासाचा इतिहास:

17 व्या शतकापर्यंत, शास्त्रज्ञांना खात्री होती की प्रकाश मर्यादित वेगाने किंवा त्वरित प्रवास करतो. प्राचीन ग्रीकांच्या काळापासून ते मध्ययुगीन इस्लामिक धर्मशास्त्रज्ञ आणि आधुनिक विद्वानांपर्यंत वादविवाद होत आले आहेत. परंतु डॅनिश खगोलशास्त्रज्ञ ओले रोमर (1644-1710) चे कार्य दिसू लागेपर्यंत, ज्यामध्ये प्रथम परिमाणवाचक मोजमाप केले गेले.

1676 मध्ये, रोमरने निरीक्षण केले की गुरूचा सर्वात आतील चंद्र Io चा कालावधी पृथ्वी गुरू ग्रहाजवळ येत असताना तो दूर जात असताना कमी दिसतो. यावरून त्याने असा निष्कर्ष काढला की प्रकाश एका मर्यादित वेगाने प्रवास करतो आणि पृथ्वीच्या कक्षेचा व्यास ओलांडण्यासाठी त्याला सुमारे 22 मिनिटे लागतील असा अंदाज आहे.

28 डिसेंबर 1934 रोजी कार्नेगी इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी येथे 11 व्या जोशिया विलार्ड गिब्स व्याख्यानात प्रोफेसर अल्बर्ट आइनस्टाईन, जिथे त्यांनी त्यांचा सिद्धांत स्पष्ट केला की पदार्थ आणि ऊर्जा वेगवेगळ्या स्वरूपात समान गोष्टी आहेत. क्रेडिट: एपी फोटो

क्रिस्टियान ह्युजेन्सने हा अंदाज वापरला आणि तो पृथ्वीच्या कक्षेच्या व्यासाच्या अंदाजासह एकत्रित केला आणि अंदाजे 220,000 किमी/से. आयझॅक न्यूटनने रोमरच्या गणनेबद्दल त्याच्या 1706 च्या मुख्य कार्य ऑप्टिक्समध्ये देखील अहवाल दिला. पृथ्वी आणि सूर्य यांच्यातील अंतर समायोजित करून, त्याने मोजले की प्रकाशाला एक ते दुस-यापर्यंत जाण्यासाठी सात किंवा आठ मिनिटे लागतील. दोन्ही प्रकरणांमध्ये तुलनेने लहान त्रुटी होती.

फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ हिप्पोलाइट फिझेओ (1819-1896) आणि लिओन फुकॉल्ट (1819-1868) यांनी नंतर केलेल्या मोजमापांनी या आकड्यांना परिष्कृत केले, ज्यामुळे त्याचे मूल्य 315,000 किमी/से होते. आणि 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, शास्त्रज्ञांना प्रकाश आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझममधील कनेक्शनची जाणीव झाली.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक शुल्क मोजून भौतिकशास्त्रज्ञांनी हे साध्य केले. तेव्हा त्यांनी शोधून काढले की संख्यात्मक मूल्य प्रकाशाच्या वेगाच्या अगदी जवळ आहे (फिझ्यूने मोजल्याप्रमाणे). इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी रिकाम्या जागेत पसरतात हे दाखवणाऱ्या त्याच्या स्वत:च्या कामावर आधारित, जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ विल्हेल्म एडुआर्ड वेबर यांनी प्रकाश एक विद्युतचुंबकीय लहरी असल्याचे मांडले.

पुढील मोठी प्रगती 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस झाली. अल्बर्ट आइनस्टाइनने “ऑन द इलेक्ट्रोडायनामिक्स ऑफ मूव्हिंग बॉडीज” या शीर्षकाच्या पेपरमध्ये असे म्हटले आहे की व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग, स्थिर गती असलेल्या निरीक्षकाद्वारे मोजला जातो, संदर्भाच्या सर्व जडत्व चौकटींमध्ये सारखाच असतो आणि तो त्याच्या गतीपासून स्वतंत्र असतो. स्रोत किंवा निरीक्षक.

एका काचेच्या पाण्यातून चमकणारा लेसर किरण हवेतून काचेतून पाण्याकडे आणि हवेत परत जाताना त्यात किती बदल होतात हे दाखवते. क्रेडिट: बॉब किंग.

हे विधान आणि गॅलिलिओच्या सापेक्षतेच्या तत्त्वाचा आधार म्हणून वापर करून, आइन्स्टाईनने सापेक्षतेचा विशेष सिद्धांत काढला, ज्यामध्ये व्हॅक्यूम (c) मध्ये प्रकाशाचा वेग हा मूलभूत स्थिरांक आहे. याआधी, शास्त्रज्ञांमधील करार असा होता की जागा "लुमिनिफेरस ईथर" ने भरलेली होती, जी त्याच्या प्रसारासाठी जबाबदार होती - म्हणजे. हलत्या माध्यमातून हलणारा प्रकाश माध्यमाच्या शेपटीत जाईल.

याचा अर्थ असा होतो की प्रकाशाचा मोजलेला वेग हा एका माध्यमाद्वारे त्याच्या वेगाची साधी बेरीज आणि त्या माध्यमाचा वेग असेल. तथापि, आइन्स्टाईनच्या सिद्धांताने स्थिर ईथरची संकल्पना निरुपयोगी ठरविली आणि जागा आणि काळ या संकल्पना बदलल्या.

सर्व जडत्वीय चौकटींमध्ये प्रकाशाचा वेग सारखाच असतो ही कल्पनाच त्याने पुढे आणली नाही तर गोष्टी प्रकाशाच्या गतीच्या जवळ गेल्यावर मोठे बदल घडतात हे देखील सुचवले. यामध्ये गतिमान शरीराची स्पेस-टाइम फ्रेम मंदावलेली दिसते आणि जेव्हा मोजमाप निरीक्षकाच्या दृष्टिकोनातून होते तेव्हा गतीची दिशा समाविष्ट असते (म्हणजेच, सापेक्षतावादी टाइम डिलेशन, जेथे वेळ प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ येतो तेव्हा कमी होतो) .

त्याची निरीक्षणे मॅक्सवेलच्या विद्युत आणि चुंबकत्वाच्या समीकरणांशी यंत्रशास्त्राच्या नियमांशीही सहमत आहेत, इतर शास्त्रज्ञांचे असंबंधित युक्तिवाद टाळून गणितीय गणिते सोपी करतात आणि प्रकाशाच्या वेगाच्या थेट निरीक्षणाशी सुसंगत आहेत.

पदार्थ आणि ऊर्जा किती समान आहेत?

20 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, लेसर इंटरफेरोमीटर आणि रेझोनंट पोकळी वापरून वाढत्या अचूक मोजमापांनी प्रकाशाच्या गतीचे आणखी शुद्धीकरण केले. 1972 पर्यंत, बोल्डर, कोलोरॅडो येथील यूएस नॅशनल ब्युरो ऑफ स्टँडर्ड्समधील एका गटाने 299,792,458 m/s या सध्याच्या स्वीकृत मूल्यापर्यंत पोहोचण्यासाठी लेझर इंटरफेरोमेट्रीचा वापर केला.

आधुनिक खगोल भौतिकशास्त्रातील भूमिका:

व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग स्त्रोताच्या हालचालीवर आणि निरीक्षकाच्या जडत्वाच्या चौकटीवर अवलंबून नसतो हा आइन्स्टाईनचा सिद्धांत तेव्हापासून अनेक प्रयोगांनी पुष्टी केली आहे. हे सर्व वस्तुमानहीन कण आणि लाटा (प्रकाशासह) व्हॅक्यूममध्ये किती वेगाने प्रवास करू शकतात याची वरची मर्यादा देखील सेट करते.

याचा एक परिणाम असा आहे की कॉस्मॉलॉजीज आता स्पेसटाइम म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या एकच रचना म्हणून जागा आणि वेळ पाहतात, ज्यामध्ये प्रकाशाचा वेग दोन्हीचे मूल्य (म्हणजे प्रकाश वर्षे, प्रकाश मिनिटे आणि प्रकाश सेकंद) निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. प्रकाशाचा वेग मोजणे देखील विश्वाच्या विस्ताराचा प्रवेग ठरवण्यासाठी एक महत्त्वाचा घटक असू शकतो.

1920 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, Lemaître आणि Hubble च्या निरीक्षणाने, शास्त्रज्ञ आणि खगोलशास्त्रज्ञांना जाणीव झाली की विश्व त्याच्या उत्पत्तीपासून विस्तारत आहे. हबलने हे देखील लक्षात घेतले की आकाशगंगा जितकी जास्त दूर असेल तितकी ती वेगाने फिरते. ज्याला आता हबल स्थिरांक म्हणतात तो वेग म्हणजे ब्रह्मांड ज्या वेगाने विस्तारत आहे, तो 68 किमी/से प्रति मेगापार्सेक इतका आहे.

विश्वाचा विस्तार किती वेगाने होत आहे?

ही घटना, एक सिद्धांत म्हणून मांडली गेली, याचा अर्थ असा आहे की काही आकाशगंगा प्रत्यक्षात प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने फिरत असतील, ज्यामुळे आपण आपल्या विश्वात जे निरीक्षण करतो त्यावर मर्यादा घालू शकतो. मूलत:, प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने प्रवास करणाऱ्या आकाशगंगा "कॉस्मॉलॉजिकल इव्हेंट क्षितिज" ओलांडतील जिथे त्या आपल्याला यापुढे दिसत नाहीत.

याव्यतिरिक्त, 1990 च्या दशकापर्यंत, दूरच्या आकाशगंगांच्या रेडशिफ्टच्या मोजमापांवरून असे दिसून आले की गेल्या काही अब्ज वर्षांमध्ये विश्वाचा विस्तार वेगाने होत आहे. यामुळे "डार्क एनर्जी" च्या सिद्धांताला कारणीभूत ठरले, जिथे अदृश्य शक्ती जागेच्या विस्तारास चालना देते, त्यामधून वस्तू हलविण्याऐवजी (प्रकाशाच्या वेगावर मर्यादा न ठेवता किंवा सापेक्षता खंडित न करता).

विशेष आणि सामान्य सापेक्षतेसह, व्हॅक्यूममधील प्रकाशाच्या गतीचे आधुनिक मूल्य कॉस्मॉलॉजी, क्वांटम मेकॅनिक्स आणि कण भौतिकशास्त्राच्या मानक मॉडेलमधून विकसित झाले आहे. जेव्हा वस्तुमानहीन कण हलवू शकतात अशा वरच्या मर्यादेपर्यंत ते स्थिर राहते आणि वस्तुमान असलेल्या कणांसाठी एक अप्राप्य अडथळा राहतो.

आपण कदाचित एक दिवस प्रकाशाचा वेग ओलांडण्याचा मार्ग शोधू. हे कसे घडू शकते याबद्दल आमच्याकडे कोणतीही व्यावहारिक कल्पना नसली तरी, असे दिसते की तंत्रज्ञानातील "स्मार्ट मनी" आम्हाला स्पेसटाइमच्या नियमांचे उल्लंघन करण्यास अनुमती देईल, एकतर वॉर्प बबल (उर्फ अल्क्युबियर वार्प ड्राइव्ह) तयार करून किंवा त्यातून सुरुंग टाकून (उर्फ. वर्महोल्स).

वर्महोल्स म्हणजे काय?

तोपर्यंत, आपण पाहत असलेल्या विश्वात आपल्याला समाधानी राहावे लागेल आणि पारंपारिक पद्धती वापरून ज्या भागापर्यंत पोहोचता येईल त्या भागाचा शोध घेण्यास चिकटून राहावे लागेल.

तुम्ही वाचलेल्या लेखाचे शीर्षक "प्रकाशाचा वेग किती आहे?".

बहुतांश महामार्गावरील वेग मर्यादा 90 ते 110 किलोमीटर दरम्यान आहे. जरी बाह्य अवकाशाच्या निर्वात रस्त्याची चिन्हे नसली तरी तेथेही वेग मर्यादा आहे - ही 1080000000 किलोमीटर प्रति तास आहे.

निसर्गातील सर्वोच्च गती

हा निसर्गातील प्रकाशाचा वेगवान वेग आहे. शास्त्रज्ञ सहसा प्रकाशाचा वेग किलोमीटर प्रति सेकंदात देतात - 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंद. प्रकाशात फोटॉन असतात. तेच अशा वेड्यागत वेगाने उडू शकतात.

विचित्र कण - फोटॉन

शास्त्रज्ञ फोटॉन कण म्हणतात. पण हे अतिशय विलक्षण कण आहेत. त्यांच्याकडे विश्रांतीचा वस्तुमान नाही, म्हणजेच, सामान्य अर्थाने त्यांचे वजन नाही. शुद्ध ऊर्जा असेल आणि त्यात पदार्थाचा एक कणही नसेल अशा वास्तविक गोष्टीची कल्पना करणे कठीण आहे. फोटॉन हे असे वास्तव आहे. फोटॉनच्या कमाल गतीची तुलना त्या वेगाशी करा ज्याची आपण उच्च विचार करण्याची सवय लावतो.

प्रकाशाच्या वेगाने उडणाऱ्या स्पेसशिपला बाहेरील निरीक्षकासाठी रेखीय परिमाण नसतात. उदाहरणार्थ, सौरमालेच्या पलीकडे उड्डाण करण्यासाठी तयार केलेले पायोनियर रॉकेट घ्या. तर, सौरमाला सोडून पायोनियरचा वेग 60 किलोमीटर प्रति सेकंद इतका होता. वाईट नाही! न्यूयॉर्क ते सॅन फ्रान्सिस्को हे अंतर तो दीड मिनिटांत पूर्ण करू शकला. परंतु 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंद या फोटॉनच्या वेगाच्या तुलनेत पायोनियरचा वेग गोगलगायीच्या वेगासारखा दिसतो. किंवा सूर्य अवकाशातून किती वेगाने फिरतो ते पाहू.

संबंधित साहित्य:

तारे का चमकतात?

पण ज्या वेळेस तुम्ही हे वाक्य वाचत आहात, त्या वेळेस सूर्य, पृथ्वी आणि आपल्या सौरमालेतील इतर आठ ग्रह आकाशगंगेभोवती फिरत आहेत, कॅरोसेल घोड्यांप्रमाणे, 230 किलोमीटर प्रति सेकंद या वेगाने (त्याच वेळी, आम्ही आपण इतक्या अविश्वसनीय वेगाने उड्डाण करत आहोत हे आपल्या स्वतःच्या लक्षातही येत नाही). परंतु हा प्रचंड वेग प्रकाशाच्या वेगाच्या तुलनेत खूपच कमी आहे आणि त्याचे प्रमाण सुमारे एक टक्का आहे.

प्रकाश आणि वस्तूंचा वेग

जर तुम्ही एखाद्या सामान्य वस्तूला प्रकाशाच्या गतीने गती दिली, तर त्यात विलक्षण रोमांच घडू लागतील. जेव्हा शरीर अशा वेगाने पोहोचते, तेव्हा निरीक्षकाला वस्तुच्या रेषीय परिमाणे आणि वस्तुमानात बदल लक्षात येईल. काळही बदलू लागेल. प्रकाशाच्या 90 टक्के वेगाने प्रवास करणारे अवकाशयान आकाराने अर्ध्याने कमी होईल. जसजसा वेग वाढत जाईल तसतसा तो अधिकाधिक कमी होत जाईल, जोपर्यंत तो प्रकाशाच्या वेगापर्यंत पोहोचतो, तो पूर्णपणे त्याचे रेषीय परिमाण गमावत नाही.