ஒளியின் வேகம் என்ன? உங்கள் விரல்களில் ஒளியின் வேகம் ஏன் நிலையானது™

> ஒளியின் வேகம்

எது என்று கண்டுபிடியுங்கள் ஒளியின் வேகம்வெற்றிடத்தில் என்பது இயற்பியலில் ஒரு அடிப்படை மாறிலி. ஒளி பரவல் m/s வேகம் என்ன, சட்டம், அளவீட்டு சூத்திரம் என்ன என்பதைப் படியுங்கள்.

வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம்- இயற்பியலின் அடிப்படை மாறிலிகளில் ஒன்று.

கற்றல் நோக்கம்

• ஒளியின் வேகத்தை ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டுடன் ஒப்பிடுக.

முக்கிய புள்ளிகள்

• ஒளியின் வேகத்தின் அதிகபட்ச சாத்தியமான குறிகாட்டியானது வெற்றிடத்தில் ஒளியாகும் (மாறாமல்).
• C என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகத்திற்கான குறியீடு. 299,792,458 மீ/வி அடையும்.
• ஒளி ஊடகத்திற்குள் நுழையும் போது, ​​ஒளிவிலகல் காரணமாக அதன் வேகம் குறைகிறது. v = c/n சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.

விதிமுறை

• ஒளியின் சிறப்பு வேகம்: சார்பியல் கொள்கை மற்றும் ஒளி வேகத்தின் நிலைத்தன்மையை சமரசம் செய்தல்.
• ஒளிவிலகல் குறியீடானது காற்று/வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மற்றொரு ஊடகத்திற்கு விகிதமாகும்.

ஒளியின் வேகம்

ஒளியின் வேகம் ஒன்றை மிக வேகமாக வரையறுக்க ஒப்பீட்டு புள்ளியாக செயல்படுகிறது. ஆனால் அது என்ன?

சராசரி சுற்றுப்பாதை தூரத்தில் 1.255 வி - ஒளி துடிப்பு கடந்து செல்ல தேவையான நேரத்தில் ஒளி கற்றை பூமியில் இருந்து சந்திரனுக்கு நகரும்.

பதில் எளிது: நாங்கள் ஃபோட்டான்கள் மற்றும் ஒளி துகள்களின் வேகத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம். ஒளியின் வேகம் என்ன? வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் 299,792,458 m/s ஐ அடைகிறது. இது இயற்பியலின் பல்வேறு துறைகளில் பொருந்தக்கூடிய உலகளாவிய மாறிலி.

E = mc 2 (E என்பது ஆற்றல் மற்றும் m என்பது நிறை) சமன்பாட்டை எடுத்துக் கொள்வோம். இது விண்வெளி மற்றும் நேரத்தை பிணைக்க ஒளியின் வேகத்தைப் பயன்படுத்தி நிறை-ஆற்றலுக்குச் சமமானதாகும். இங்கே நீங்கள் ஆற்றலுக்கான விளக்கத்தை மட்டும் காணலாம், ஆனால் வேகத்திற்கான தடைகளையும் அடையாளம் காணலாம்.

வெற்றிடத்தில் ஒளியின் அலை வேகம் பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக தீவிரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, இது ஒரு இயற்கை வேக வரம்பு என்று சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு கூறுகிறது. ஆனால் வேகம் நடுத்தர மற்றும் ஒளிவிலகல் சார்ந்தது என்பதை நாம் அறிவோம்:

v = c/n (v என்பது ஊடகத்தின் வழியாக செல்லும் ஒளியின் உண்மையான வேகம், c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மற்றும் n என்பது ஒளிவிலகல் குறியீடு). காற்றின் ஒளிவிலகல் குறியீடு 1.0003, மற்றும் புலப்படும் ஒளியின் வேகம் s விட 90 கிமீ/வி குறைவாக உள்ளது.

லோரென்ட்ஸ் குணகம்

விரைவாக நகரும் பொருள்கள் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் நிலைக்கு முரண்படும் சில பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. உதாரணமாக, நீண்ட தொடர்புகள் மற்றும் நேரம் விரிவடைகிறது. பொதுவாக இந்த விளைவுகள் குறைவாக இருக்கும், ஆனால் அதிக வேகத்தில் அதிகமாக தெரியும். Lorentz குணகம் (γ) என்பது நேர விரிவாக்கம் மற்றும் நீளச் சுருக்கம் ஏற்படும் காரணியாகும்:

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

குறைந்த வேகத்தில் v 2/c 2 0ஐ நெருங்குகிறது, மற்றும் γ தோராயமாக = 1. இருப்பினும், வேகம் c ஐ நெருங்கும்போது, ​​γ முடிவிலிக்கு அதிகரிக்கிறது.

கல்வெட்டு
ஆசிரியர் கேட்கிறார்: குழந்தைகளே, உலகில் வேகமான விஷயம் எது?
Tanechka கூறுகிறார்: வேகமான வார்த்தை. நான் தான் சொன்னேன், நீ திரும்பி வரமாட்டாய்.
Vanechka கூறுகிறார்: இல்லை, ஒளி வேகமானது.
நான் சுவிட்சை அழுத்தியவுடன், அறை உடனடியாக ஒளியானது.
மற்றும் Vovochka பொருள்கள்: உலகின் வேகமான விஷயம் வயிற்றுப்போக்கு.
ஒருமுறை நான் ஒரு வார்த்தை கூட பேசாமல் பொறுமையிழந்தேன்
எதுவும் சொல்லவோ, விளக்கைப் போடவோ எனக்கு நேரமில்லை.

நமது பிரபஞ்சத்தில் ஒளியின் வேகம் ஏன் அதிகபட்சம், வரையறுக்கப்பட்டது மற்றும் நிலையானது என்று நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? இது மிகவும் சுவாரஸ்யமான கேள்வி, இப்போதே, ஒரு ஸ்பாய்லராக, அதற்கான பதிலின் பயங்கரமான ரகசியத்தை நான் தருகிறேன் - ஏன் என்று யாருக்கும் சரியாகத் தெரியவில்லை. ஒளியின் வேகம் எடுக்கப்படுகிறது, அதாவது. மனதளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டதுஒரு நிலையான, மற்றும் இந்த அனுமானத்தின் அடிப்படையில், அதே போல் அனைத்து செயலற்ற குறிப்பு சட்டங்களும் சமம் என்ற எண்ணத்தின் அடிப்படையில், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் தனது சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார், இது நூறு ஆண்டுகளாக விஞ்ஞானிகளை எரிச்சலடையச் செய்து, ஐன்ஸ்டீனை தனது நாக்கை ஒட்ட அனுமதித்தது. தண்டனையின்றி உலகில் இருந்து வெளியே வந்து, மனிதகுலம் முழுவதற்கும் அவர் விதைத்த பன்றியின் பரிமாணங்களைப் பார்த்து அவரது கல்லறையில் புன்னகைக்கிறார்.

ஆனால் ஏன், உண்மையில், இது மிகவும் நிலையானது, அதிகபட்சம் மற்றும் இறுதியானது, பதில் இல்லை, இது ஒரு கோட்பாடு, அதாவது. நம்பிக்கையின் மீது எடுக்கப்பட்ட அறிக்கை, அவதானிப்புகள் மற்றும் பொது அறிவு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது, ஆனால் தர்க்கரீதியாகவோ அல்லது கணித ரீதியாகவோ எங்கும் கழிக்க முடியாது. அது மிகவும் உண்மை இல்லை என்று மிகவும் சாத்தியம், ஆனால் இதுவரை யாராலும் எந்த அனுபவத்திலும் அதை மறுக்க முடியவில்லை.

இந்த விஷயத்தில் எனது சொந்த எண்ணங்கள் உள்ளன, அவற்றைப் பற்றி பின்னர் அதிகம், ஆனால் இப்போதைக்கு, அதை எளிமையாக வைத்துக் கொள்வோம், உங்கள் விரல்களில்™நான் குறைந்தது ஒரு பகுதிக்கு பதிலளிக்க முயற்சிப்பேன் - ஒளியின் வேகம் "நிலையானது" என்றால் என்ன.

இல்லை, ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கும் ராக்கெட்டில் ஹெட்லைட்களை ஆன் செய்தால் என்ன நடக்கும் என்பதைப் பற்றிய சிந்தனைப் பரிசோதனைகளால் நான் உங்களுக்கு சலிப்படைய மாட்டேன், முதலியன, இப்போது கொஞ்சம் தலைப்பு இல்லை.

நீங்கள் ஒரு குறிப்பு புத்தகம் அல்லது விக்கிபீடியாவில் பார்த்தால், வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் மாறிலி என வரையறுக்கப்படுகிறது சரியாக 299,792,458 m/s க்கு சமம். சரி, அதாவது, தோராயமாகச் சொன்னால், அது வினாடிக்கு 300,000 கிமீ வேகத்தில் இருக்கும். மிகவும் சரியான- வினாடிக்கு 299,792,458 மீட்டர்.

அத்தகைய துல்லியம் எங்கிருந்து வருகிறது என்று தோன்றுகிறது? எந்த கணித அல்லது இயற்பியல் மாறிலி, எதுவாக இருந்தாலும், பை கூட, இயற்கை மடக்கையின் அடிப்படையும் கூட இ, ஈர்ப்பு மாறிலி G அல்லது பிளாங்க் மாறிலியும் கூட ம, எப்போதும் சிலவற்றைக் கொண்டிருக்கும் தசம புள்ளிக்குப் பிறகு எண்கள். பையில், இந்த தசம இடங்களின் சுமார் 5 டிரில்லியன் தற்போது அறியப்படுகிறது (முதல் 39 இலக்கங்களுக்கு மட்டுமே எந்த உடல் பொருள் இருந்தாலும்), ஈர்ப்பு மாறிலி இன்று G ~ 6.67384(80)x10 -11 மற்றும் நிலையான பிளாங்க் என வரையறுக்கப்படுகிறது. ம~ 6.62606957(29)x10 -34 .

வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மென்மையான 299,792,458 மீ/வி, ஒரு சென்டிமீட்டர் அதிகமாக இல்லை, ஒரு நானோ விநாடி குறைவாக இல்லை. இந்த துல்லியம் எங்கிருந்து வருகிறது என்பதை அறிய வேண்டுமா?

இது பண்டைய கிரேக்கர்களிடம் வழக்கம் போல் தொடங்கியது. விஞ்ஞானம், இந்த வார்த்தையின் நவீன அர்த்தத்தில், அவர்கள் மத்தியில் இல்லை. பண்டைய கிரேக்கத்தின் தத்துவவாதிகள் தத்துவவாதிகள் என்று அழைக்கப்பட்டனர், ஏனென்றால் அவர்கள் முதலில் தங்கள் தலையில் சில முட்டாள்தனங்களைக் கண்டுபிடித்தனர், பின்னர், தர்க்கரீதியான முடிவுகளை (மற்றும் சில நேரங்களில் உண்மையான உடல் பரிசோதனைகள்) பயன்படுத்தி, அவர்கள் அதை நிரூபிக்க அல்லது நிரூபிக்க முயன்றனர். இருப்பினும், நிஜ வாழ்க்கை உடல் அளவீடுகள் மற்றும் நிகழ்வுகளின் பயன்பாடு "இரண்டாம் வகுப்பு" ஆதாரமாக அவர்களால் கருதப்பட்டது, இது தலையில் இருந்து நேரடியாக பெறப்பட்ட முதல் தர தர்க்கரீதியான முடிவுகளுடன் ஒப்பிட முடியாது.

ஒளியின் சொந்த வேகம் இருப்பதைப் பற்றி முதலில் சிந்தித்தவர் தத்துவஞானி எம்பிடோக்கிள்ஸ் என்று கருதப்படுகிறார், அவர் ஒளி இயக்கம் மற்றும் இயக்கம் வேகத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்று கூறினார். அரிஸ்டாட்டில் அவரை எதிர்த்தார், அவர் ஒளி என்பது இயற்கையில் ஏதோ ஒன்று இருப்பது என்று வாதிட்டார், அவ்வளவுதான். மேலும் எதுவும் எங்கும் நகரவில்லை. ஆனால் அது வேறு விஷயம்! யூக்லிட் மற்றும் டோலமி பொதுவாக நம் கண்களில் இருந்து ஒளி உமிழப்படுவதாகவும், பின்னர் பொருட்களின் மீது விழுகிறது என்றும், அதனால் நாம் அவற்றைப் பார்க்கிறோம் என்றும் நம்பினர். சுருக்கமாக, பண்டைய கிரேக்கர்கள் அதே பண்டைய ரோமானியர்களால் கைப்பற்றப்படும் வரை அவர்களால் முடிந்தவரை முட்டாள்களாக இருந்தனர்.

இடைக்காலத்தில், பெரும்பாலான விஞ்ஞானிகள் ஒளியின் பரவலின் வேகம் எல்லையற்றது என்று தொடர்ந்து நம்பினர், அவர்களில் டெஸ்கார்ட்ஸ், கெப்லர் மற்றும் ஃபெர்மாட் ஆகியோர் அடங்குவர்.

ஆனால் கலிலியோ போன்ற சிலர், ஒளிக்கு வேகம் இருப்பதாகவும், அதனால் அளவிட முடியும் என்றும் நம்பினர். கலிலியோவிலிருந்து பல கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ள உதவியாளருக்கு விளக்கை ஏற்றி வெளிச்சம் கொடுத்த கலிலியோவின் சோதனை பரவலாக அறியப்படுகிறது. ஒளியைப் பார்த்ததும், உதவியாளர் தனது விளக்கை ஏற்றினார், கலிலியோ இந்த தருணங்களுக்கு இடையிலான தாமதத்தை அளவிட முயன்றார். இயற்கையாகவே, அவர் வெற்றிபெறவில்லை, இறுதியில் அவர் தனது எழுத்துக்களில் எழுத வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டது, ஒளிக்கு ஒரு வேகம் இருந்தால், அது மிக உயர்ந்தது மற்றும் மனித முயற்சியால் அளவிட முடியாது, எனவே எல்லையற்றதாகக் கருதலாம்.

ஒளியின் வேகத்தின் முதல் ஆவணப்படுத்தப்பட்ட அளவீடு 1676 இல் டேனிஷ் வானியலாளர் ஓலாஃப் ரோமர் என்பவரால் கூறப்பட்டது. இந்த ஆண்டு, அதே கலிலியோவின் தொலைநோக்கிகளுடன் ஆயுதம் ஏந்திய வானியலாளர்கள், வியாழனின் செயற்கைக்கோள்களை தீவிரமாக கவனித்து, அவற்றின் சுழற்சி காலங்களையும் கணக்கிட்டனர். வியாழனுக்கு மிக அருகாமையில் உள்ள நிலவான அயோ, சுமார் 42 மணி நேரம் சுழற்சிக் காலத்தைக் கொண்டிருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் தீர்மானித்துள்ளனர். இருப்பினும், சில நேரங்களில் ஐயோ எதிர்பார்த்ததை விட 11 நிமிடங்கள் முன்னதாகவும், சில சமயங்களில் 11 நிமிடங்களுக்குப் பிறகும் வியாழனுக்குப் பின்னால் இருந்து தோன்றுவதை ரோமர் கவனித்தார். அது முடிந்தவுடன், பூமி, சூரியனைச் சுற்றி சுழலும், வியாழனை குறைந்தபட்ச தூரத்தில் நெருங்கி, பூமி சுற்றுப்பாதையின் எதிர் இடத்தில் இருக்கும்போது 11 நிமிடங்கள் பின்தங்கியிருக்கும் அந்த காலகட்டங்களில் அயோ முன்னதாகவே தோன்றுகிறது, எனவே மேலும் வியாழன்.

முட்டாள்தனமாக பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் விட்டத்தை (அந்த நாட்களில் அது ஏற்கனவே அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ அறியப்பட்டது) 22 நிமிடங்களுக்குப் பிரித்து, ரோமர் ஒளியின் வேகம் 220,000 கிமீ/வியைப் பெற்றார், உண்மையான மதிப்பை மூன்றில் ஒரு பங்காகக் காணவில்லை.

1729 ஆம் ஆண்டில், ஆங்கில வானியலாளர் ஜேம்ஸ் பிராட்லி, அவதானித்தார் இடமாறு(இடத்தில் ஒரு சிறிய விலகல் மூலம்) நட்சத்திரம் எட்டாமின் (காமா டிராகோனிஸ்) விளைவைக் கண்டுபிடித்தது ஒளியின் மாறுபாடுகள், அதாவது சூரியனைச் சுற்றி பூமியின் இயக்கம் காரணமாக வானத்தில் நமக்கு நெருக்கமான நட்சத்திரங்களின் நிலையில் மாற்றம்.

பிராட்லி கண்டுபிடித்த ஒளி மாறுபாட்டின் விளைவில் இருந்து, ஒளி பரவும் வேகத்தில் வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம், அதை பிராட்லி கைப்பற்றினார், இது சுமார் 301,000 கிமீ/வி என்று கணக்கிடுகிறது, இது ஏற்கனவே 1% துல்லியத்தில் உள்ளது. இன்று அறியப்பட்ட மதிப்பு.

மற்ற விஞ்ஞானிகளின் அனைத்து தெளிவுபடுத்தும் அளவீடுகளும் இதைத் தொடர்ந்து வந்தன, ஆனால் ஒளி ஒரு அலை என்றும், ஒரு அலை தானே பரவ முடியாது என்றும் நம்பப்பட்டதால், ஏதாவது "உற்சாகமாக" இருக்க வேண்டும், ஒரு "உற்சாகமாக" இருக்க வேண்டும். லுமினிஃபெரஸ் ஈதர்" எழுந்தது, அதன் கண்டுபிடிப்பு அமெரிக்க இயற்பியலாளர் ஆல்பர்ட் மைக்கேல்சன் மோசமாக தோல்வியடைந்தார். அவர் எந்த ஒளிரும் ஈதரையும் கண்டுபிடிக்கவில்லை, ஆனால் 1879 இல் அவர் ஒளியின் வேகத்தை 299,910±50 கிமீ/விக்கு தெளிவுபடுத்தினார்.

அதே நேரத்தில், மேக்ஸ்வெல் தனது மின்காந்தவியல் கோட்பாட்டை வெளியிட்டார், அதாவது ஒளியின் வேகத்தை நேரடியாக அளவிடுவது மட்டுமல்லாமல், மின் மற்றும் காந்த ஊடுருவலின் மதிப்புகளிலிருந்து பெறவும் முடிந்தது, இது மதிப்பை தெளிவுபடுத்துவதன் மூலம் செய்யப்பட்டது. 1907 இல் ஒளியின் வேகம் 299,788 km/s ஆக இருந்தது.

இறுதியாக, ஐன்ஸ்டீன் ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ஒரு நிலையானது மற்றும் எதையும் சார்ந்து இல்லை என்று அறிவித்தார். மாறாக, மற்ற அனைத்தும் - வேகங்களைச் சேர்த்தல் மற்றும் சரியான குறிப்பு அமைப்புகளைக் கண்டறிதல், அதிக வேகத்தில் நகரும் போது நேர விரிவாக்கம் மற்றும் தூரங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மற்றும் பல சார்பியல் விளைவுகள் ஒளியின் வேகத்தைப் பொறுத்தது (ஏனென்றால் இது அனைத்து சூத்திரங்களிலும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு நிலையான). சுருக்கமாக, உலகில் உள்ள அனைத்தும் உறவினர், மற்றும் ஒளியின் வேகம் என்பது நமது உலகில் உள்ள அனைத்து பொருட்களும் தொடர்புடைய அளவு. இங்கே, ஒருவேளை, நாம் லோரென்ட்ஸுக்கு பனை கொடுக்க வேண்டும், ஆனால் நாம் வணிகமாக இருக்கக்கூடாது, ஐன்ஸ்டீன் ஐன்ஸ்டீன்.

இந்த மாறிலியின் மதிப்பின் சரியான நிர்ணயம் 20 ஆம் நூற்றாண்டு முழுவதும் தொடர்ந்தது, ஒவ்வொரு தசாப்தத்திலும் விஞ்ஞானிகள் மேலும் மேலும் கண்டறிந்தனர். தசம புள்ளிக்குப் பிறகு எண்கள்ஒளியின் வேகத்தில், அவர்களின் தலையில் தெளிவற்ற சந்தேகங்கள் எழும் வரை.

ஒளி ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை மீட்டர்கள் வெற்றிடத்தில் பயணிக்கிறது என்பதை மேலும் மேலும் துல்லியமாக தீர்மானித்த விஞ்ஞானிகள், நாம் மீட்டரில் என்ன அளவிடுகிறோம் என்று யோசிக்க ஆரம்பித்தனர். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இறுதியில், ஒரு மீட்டர் என்பது பாரிஸுக்கு அருகிலுள்ள சில அருங்காட்சியகத்தில் யாரோ ஒருவர் மறந்துவிட்ட சில பிளாட்டினம்-இரிடியம் குச்சியின் நீளம்!

முதலில் ஒரு நிலையான மீட்டரை அறிமுகப்படுத்தும் யோசனை நன்றாகத் தோன்றியது. முற்றங்கள், கால்கள் மற்றும் பிற சாய்ந்த அடிகளால் பாதிக்கப்படக்கூடாது என்பதற்காக, 1791 ஆம் ஆண்டில் பிரெஞ்சுக்காரர்கள் வட துருவத்திலிருந்து பூமத்திய ரேகை வரை பாரிஸ் வழியாக செல்லும் நடுக்கோட்டு வரையிலான தூரத்தின் பத்து மில்லியனில் ஒரு பகுதியை நிலையான அளவீடாக எடுக்க முடிவு செய்தனர். அவர்கள் அந்த நேரத்தில் இருந்த துல்லியத்துடன் இந்த தூரத்தை அளந்து, ஒரு பிளாட்டினம்-இரிடியம் (இன்னும் துல்லியமாக, முதலில் பித்தளை, பின்னர் பிளாட்டினம், பின்னர் பிளாட்டினம்-இரிடியம்) கலவையிலிருந்து ஒரு குச்சியை எறிந்து, அதை இந்த பாரிசியன் எடை மற்றும் அளவீடுகளின் அறையிலேயே வைத்தார்கள். ஒரு உதாரணம். நாம் மேலும் செல்ல, பூமியின் மேற்பரப்பு மாறுகிறது, கண்டங்கள் சிதைந்து வருகின்றன, மெரிடியன்கள் மாறுகின்றன, மேலும் பத்து மில்லியனில் ஒரு பங்கில் அவை மறந்துவிட்டன, மேலும் குச்சியின் நீளத்தை ஒரு மீட்டராக எண்ணத் தொடங்கின. அது பாரிசியன் "சமாதியின்" படிக சவப்பெட்டியில் உள்ளது.

இத்தகைய உருவ வழிபாடு ஒரு உண்மையான விஞ்ஞானிக்கு பொருந்தாது, இது சிவப்பு சதுக்கம் அல்ல (!), மற்றும் 1960 ஆம் ஆண்டில் மீட்டரின் கருத்தை முற்றிலும் தெளிவான வரையறைக்கு எளிதாக்க முடிவு செய்யப்பட்டது - மீட்டர் மாற்றத்தால் வெளிப்படும் 1,650,763.73 அலைநீளங்களுக்குச் சமம். ஒரு வெற்றிடத்தில் உள்ள கிரிப்டான்-86 தனிமத்தின் உற்சாகமில்லாத ஐசோடோப்பின் ஆற்றல் நிலைகள் 2p10 மற்றும் 5d5 க்கு இடையில் எலக்ட்ரான்கள். சரி, இன்னும் எவ்வளவு தெளிவாக?

இது 23 ஆண்டுகளாக தொடர்ந்தது, அதே நேரத்தில் வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் அதிகரித்து துல்லியமாக அளவிடப்பட்டது, 1983 வரை, இறுதியாக, மிகவும் பிடிவாதமான பிற்போக்குவாதிகள் கூட ஒளியின் வேகம் மிகவும் துல்லியமான மற்றும் சிறந்த மாறிலி என்று உணர்ந்தனர், மேலும் சில வகையானது அல்ல. கிரிப்டானின் ஐசோடோப்பு. மேலும் எல்லாவற்றையும் தலைகீழாக மாற்ற முடிவு செய்யப்பட்டது (இன்னும் துல்லியமாக, நீங்கள் அதைப் பற்றி நினைத்தால், எல்லாவற்றையும் தலைகீழாக மாற்ற முடிவு செய்யப்பட்டது), இப்போது ஒளியின் வேகம் உடன்ஒரு உண்மையான மாறிலி, மற்றும் ஒரு மீட்டர் என்பது ஒளி வெற்றிடத்தில் (1/299,792,458) வினாடிகளில் பயணிக்கும் தூரமாகும்.

ஒளியின் வேகத்தின் உண்மையான மதிப்பு இன்றும் தெளிவுபடுத்தப்பட்டு வருகிறது, ஆனால் சுவாரஸ்யமான விஷயம் என்னவென்றால், ஒவ்வொரு புதிய பரிசோதனையிலும், விஞ்ஞானிகள் ஒளியின் வேகத்தை தெளிவுபடுத்துவதில்லை, ஆனால் மீட்டரின் உண்மையான நீளம். மேலும் வரும் தசாப்தங்களில் ஒளியின் வேகம் எவ்வளவு துல்லியமாக கண்டறியப்படுகிறதோ, அவ்வளவு துல்லியமான மீட்டரை நாம் இறுதியில் பெறுவோம்.

மற்றும் நேர்மாறாக இல்லை.

சரி, இப்போது நம் ஆடுகளுக்கு வருவோம். நமது பிரபஞ்சத்தின் வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ஏன் அதிகபட்சம், வரையறுக்கப்பட்ட மற்றும் நிலையானது? இப்படித்தான் நான் புரிந்துகொள்கிறேன்.

உலோகத்தில் ஒலியின் வேகம், மற்றும் கிட்டத்தட்ட எந்த திடமான உடலிலும், காற்றில் ஒலியின் வேகத்தை விட அதிகமாக உள்ளது என்பது அனைவருக்கும் தெரியும். இதைச் சரிபார்ப்பது மிகவும் எளிதானது; ரெயிலில் உங்கள் காதுகளை வைத்தால், காற்று வழியாக வரும் இரயிலின் சத்தத்தை நீங்கள் கேட்க முடியும். அது ஏன்? ஒலி அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியானது என்பது வெளிப்படையானது, மேலும் அதன் பரவலின் வேகம் நடுத்தரத்தைப் பொறுத்தது, இந்த ஊடகம் கொண்டிருக்கும் மூலக்கூறுகளின் உள்ளமைவு, அதன் அடர்த்தி, அதன் படிக லட்டியின் அளவுருக்கள் - சுருக்கமாக, அன்று ஒலி கடத்தப்படும் ஊடகத்தின் தற்போதைய நிலை.

ஒளிரும் ஈதரின் யோசனை நீண்ட காலமாக கைவிடப்பட்டிருந்தாலும், மின்காந்த அலைகள் பரவும் வெற்றிடம் முற்றிலும் முழுமையானது அல்ல, அது எவ்வளவு வெறுமையாக நமக்குத் தோன்றினாலும்.

ஒப்புமை ஓரளவு தொலைவில் உள்ளது என்பதை நான் புரிந்துகொள்கிறேன், ஆனால் அது உண்மைதான் உங்கள் விரல்களில்™அதே! துல்லியமாக அணுகக்கூடிய ஒப்புமையாகவும், எந்த வகையிலும் இயற்பியல் சட்டங்களின் ஒரு தொகுப்பிலிருந்து மற்றவர்களுக்கு நேரடியாக மாறாமல், மின்காந்த (மற்றும் பொதுவாக, குளுவான் மற்றும் ஈர்ப்பு விசை உட்பட) அதிர்வுகளின் பரவலின் வேகத்தை கற்பனை செய்யும்படி நான் உங்களிடம் கேட்கிறேன். எஃகில் ஒலியின் வேகம் தண்டவாளத்தில் "தைக்கப்படுகிறது". இங்கிருந்து நாங்கள் நடனமாடுகிறோம்.

UPD: மூலம், "கடினமான வெற்றிடத்தில்" ஒளியின் வேகம் மாறாமல் இருக்கிறதா என்று கற்பனை செய்ய "நட்சத்திரத்துடன் வாசகர்களை" அழைக்கிறேன். எடுத்துக்காட்டாக, 10-30 K வெப்பநிலை வரிசையின் ஆற்றல்களில், வெற்றிடமானது மெய்நிகர் துகள்களுடன் வெறுமனே கொதிப்பதை நிறுத்தி, "கொதிக்க" தொடங்குகிறது, அதாவது. விண்வெளியின் துணி துண்டு துண்டாக விழுகிறது, பிளாங்க் அளவுகள் மங்கலாகின்றன மற்றும் அவற்றின் உடல் அர்த்தத்தை இழக்கின்றன. அத்தகைய வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் இன்னும் சமமாக இருக்கும் c, அல்லது இது தீவிர வேகத்தில் லோரென்ட்ஸ் குணகங்கள் போன்ற திருத்தங்களுடன் "சார்பியல் வெற்றிடம்" என்ற புதிய கோட்பாட்டின் தொடக்கத்தைக் குறிக்குமா? எனக்குத் தெரியாது, எனக்குத் தெரியாது, நேரம் சொல்லும் ...

வெவ்வேறு ஊடகங்களில் ஒளியின் வேகம் கணிசமாக வேறுபடுகிறது. சிரமம் என்னவென்றால், மனிதக் கண் முழு நிறமாலை வரம்பிலும் அதைப் பார்க்கவில்லை. ஒளி கதிர்களின் தோற்றத்தின் தன்மை பண்டைய காலங்களிலிருந்து ஆர்வமுள்ள விஞ்ஞானிகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒளியின் வேகத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான முதல் முயற்சிகள் கிமு 300 இல் மேற்கொள்ளப்பட்டன. அந்த நேரத்தில், விஞ்ஞானிகள் அலை ஒரு நேர்கோட்டில் பரவுகிறது என்று தீர்மானித்தனர்.

உடனடி பதிலளிப்பு

அவர்கள் ஒளியின் பண்புகள் மற்றும் அதன் இயக்கத்தின் பாதையை கணித சூத்திரங்களுடன் விவரிக்க முடிந்தது. முதல் ஆராய்ச்சிக்கு 2 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அறியப்பட்டது.

ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் என்றால் என்ன?

ஒளிக்கற்றை என்பது ஃபோட்டான்களுடன் இணைந்த ஒரு மின்காந்த அலை. ஃபோட்டான்கள் எளிமையான கூறுகளாக புரிந்து கொள்ளப்படுகின்றன, அவை மின்காந்த கதிர்வீச்சின் குவாண்டா என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. அனைத்து நிறமாலைகளிலும் ஒளிரும் ஃப்ளக்ஸ் கண்ணுக்கு தெரியாதது. இந்த வார்த்தையின் பாரம்பரிய அர்த்தத்தில் இது விண்வெளியில் நகராது. குவாண்டம் துகள்கள் கொண்ட மின்காந்த அலையின் நிலையை விவரிக்க, ஒளியியல் ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

ஒளி ஃப்ளக்ஸ் ஒரு சிறிய குறுக்குவெட்டு கொண்ட ஒரு கற்றை வடிவத்தில் விண்வெளியில் மாற்றப்படுகிறது. விண்வெளியில் இயக்கத்தின் முறை வடிவியல் முறைகளால் பெறப்படுகிறது. இது ஒரு நேர்கோட்டு கற்றை, இது பல்வேறு ஊடகங்களின் எல்லையில், ஒளிவிலகத் தொடங்குகிறது, இது ஒரு வளைவுப் பாதையை உருவாக்குகிறது. ஒரு வெற்றிடத்தில் அதிகபட்ச வேகம் உருவாக்கப்படுகிறது என்பதை விஞ்ஞானிகள் நிரூபித்துள்ளனர்; மற்ற சூழல்களில், இயக்கத்தின் வேகம் கணிசமாக மாறுபடும். விஞ்ஞானிகள் ஒரு அமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர், இதில் ஒரு ஒளி கற்றை மற்றும் பெறப்பட்ட மதிப்பு சில SI அலகுகளின் வழித்தோன்றல் மற்றும் வாசிப்புக்கு அடிப்படையாகும்.

சில வரலாற்று உண்மைகள்

சுமார் 900 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அவிசெனா பெயரளவு மதிப்பைப் பொருட்படுத்தாமல், ஒளியின் வேகம் வரையறுக்கப்பட்ட மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது என்று பரிந்துரைத்தது. கலிலியோ கலிலி ஒளியின் வேகத்தை சோதனை முறையில் கணக்கிட முயன்றார். இரண்டு ஒளிரும் விளக்குகளைப் பயன்படுத்தி, சோதனையாளர்கள் ஒரு பொருளிலிருந்து ஒரு ஒளிக்கற்றை மற்றொரு பொருளுக்குத் தெரியும் நேரத்தை அளவிட முயன்றனர். ஆனால் அத்தகைய சோதனை தோல்வியடைந்தது. வேகம் அதிகமாக இருந்ததால், தாமத நேரத்தை அவர்களால் கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை.

வியாழன் அதன் நான்கு துணைக்கோள்களின் கிரகணங்களுக்கு இடையே 1320 வினாடிகள் இடைவெளி இருப்பதை கலிலியோ கலிலி கவனித்தார். இந்த கண்டுபிடிப்புகளின் அடிப்படையில், 1676 ஆம் ஆண்டில், டேனிஷ் வானியலாளர் ஓலே ரோமர் ஒரு ஒளிக்கற்றையின் பரவலின் வேகத்தை வினாடிக்கு 222 ஆயிரம் கிமீ என கணக்கிட்டார். அந்த நேரத்தில், இந்த அளவீடு மிகவும் துல்லியமானது, ஆனால் அது பூமிக்குரிய தரங்களால் சரிபார்க்கப்படவில்லை.

200 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, லூயிஸ் ஃபிஸோ ஒரு ஒளிக்கற்றையின் வேகத்தை சோதனை முறையில் கணக்கிட முடிந்தது. அவர் ஒரு கண்ணாடி மற்றும் அதிக வேகத்தில் சுழலும் ஒரு கியர் பொறிமுறையுடன் ஒரு சிறப்பு நிறுவலை உருவாக்கினார். ஒளிப் பாய்ச்சல் கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலித்தது மற்றும் 8 கிமீக்குப் பிறகு திரும்பியது. சக்கர வேகம் அதிகரித்ததால், கியர் பொறிமுறையானது பீமைத் தடுக்கும் போது ஒரு கணம் எழுந்தது. இதனால், பீமின் வேகம் வினாடிக்கு 312 ஆயிரம் கிலோமீட்டராக அமைக்கப்பட்டது.

ஃபூக்கோ இந்த உபகரணத்தை மேம்படுத்தினார், கியர் பொறிமுறையை ஒரு தட்டையான கண்ணாடியுடன் மாற்றுவதன் மூலம் அளவுருக்களை குறைத்தார். அவரது அளவீட்டு துல்லியம் நவீன தரத்திற்கு மிக நெருக்கமானதாக மாறியது மற்றும் வினாடிக்கு 288 ஆயிரம் மீட்டர். ஒரு வெளிநாட்டு ஊடகத்தில் ஒளியின் வேகத்தைக் கணக்கிட ஃபூக்கோ முயற்சிகளை மேற்கொண்டார், தண்ணீரை அடிப்படையாகப் பயன்படுத்தினார். இயற்பியலாளர் இந்த மதிப்பு நிலையானது அல்ல மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தில் ஒளிவிலகல் பண்புகளைப் பொறுத்தது என்று முடிவு செய்ய முடிந்தது.

வெற்றிடம் என்பது பொருள் இல்லாத இடம். C அமைப்பில் வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் இலத்தீன் எழுத்தான C ஆல் குறிக்கப்படுகிறது. இது அடைய முடியாதது. எந்தவொரு பொருளையும் அத்தகைய மதிப்பிற்கு ஓவர்லாக் செய்ய முடியாது. இயற்பியல் வல்லுநர்கள் பொருள்கள் இந்த அளவிற்கு முடுக்கிவிட்டால் என்ன நடக்கும் என்பதை மட்டுமே கற்பனை செய்ய முடியும். ஒரு ஒளி கற்றையின் பரவலின் வேகம் நிலையான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அது:

• நிலையான மற்றும் இறுதி;
• அடைய முடியாத மற்றும் மாற்ற முடியாத.

இந்த மாறிலியை அறிவது விண்வெளியில் பொருள்கள் நகரக்கூடிய அதிகபட்ச வேகத்தை கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. ஒரு ஒளிக்கற்றையின் பரவலின் அளவு ஒரு அடிப்படை மாறிலியாக அங்கீகரிக்கப்படுகிறது. இது விண்வெளி நேரத்தை வகைப்படுத்த பயன்படுகிறது. நகரும் துகள்களுக்கு இது அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட மதிப்பு. வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் என்ன? தற்போதைய மதிப்பு ஆய்வக அளவீடுகள் மற்றும் கணித கணக்கீடுகள் மூலம் பெறப்பட்டது. அவள் ± 1.2 மீ/வி துல்லியத்துடன் வினாடிக்கு 299.792.458 மீட்டருக்குச் சமம். பள்ளிகள் உட்பட பல துறைகளில், தோராயமான கணக்கீடுகள் சிக்கல்களைத் தீர்க்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 3,108 மீ/விக்கு சமமான காட்டி எடுக்கப்பட்டது.

மனிதனின் புலப்படும் நிறமாலையில் உள்ள ஒளி அலைகள் மற்றும் எக்ஸ்ரே அலைகள் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் அளவீடுகளுக்கு துரிதப்படுத்தப்படலாம். அவர்கள் இந்த மாறிலிக்கு சமமாகவோ அல்லது அதன் மதிப்பை மீறவோ முடியாது. சிறப்பு முடுக்கிகளில் காஸ்மிக் கதிர்கள் முடுக்கப்படும் தருணத்தில் அவற்றின் நடத்தையைக் கண்காணிப்பதன் அடிப்படையில் மாறிலி பெறப்பட்டது. இது கற்றை பரவும் செயலற்ற ஊடகத்தைப் பொறுத்தது. தண்ணீரில், ஒளியின் பரிமாற்றம் 25% குறைவாக உள்ளது, மேலும் காற்றில் அது கணக்கீடுகளின் நேரத்தில் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.

அனைத்து கணக்கீடுகளும் சார்பியல் கோட்பாடு மற்றும் ஐன்ஸ்டீனால் பெறப்பட்ட காரணவியல் விதியைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்டன. பொருள்கள் மணிக்கு 1,079,252,848.8 கிலோமீட்டர் வேகத்தை அடைந்து அதைத் தாண்டினால், நமது உலகின் கட்டமைப்பில் மாற்ற முடியாத மாற்றங்கள் ஏற்படும் மற்றும் அமைப்பு உடைந்து விடும் என்று இயற்பியலாளர் நம்புகிறார். நேரம் எண்ணத் தொடங்கும், நிகழ்வுகளின் வரிசையை சீர்குலைக்கும்.

மீட்டரின் வரையறை ஒரு ஒளிக் கதிர் வேகத்தில் இருந்து பெறப்பட்டது. ஒரு ஒளிக்கற்றை ஒரு நொடியில் 1/299792458 இல் பயணிக்கும் பகுதி என இது புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது. இந்த கருத்தை தரநிலையுடன் குழப்பக்கூடாது. மீட்டர் தரநிலை என்பது ஒரு சிறப்பு காட்மியம் அடிப்படையிலான தொழில்நுட்ப சாதனமாகும், இது நிழலுடன் கொடுக்கப்பட்ட தூரத்தை உடல் ரீதியாக பார்க்க அனுமதிக்கிறது.

ஒரு விண்கலத்தின் கலைஞரின் பிரதிநிதித்துவம் "ஒளியின் வேகத்திற்கு" தாவுகிறது. கடன்: நாசா/க்ளென் ஆராய்ச்சி மையம்.

பண்டைய காலங்களிலிருந்து, தத்துவவாதிகள் மற்றும் விஞ்ஞானிகள் ஒளியைப் புரிந்துகொள்ள முயன்றனர். அதன் அடிப்படை பண்புகளை (அதாவது அது ஒரு துகள் அல்லது அலை போன்றவை) தீர்மானிக்க முயற்சிப்பதைத் தவிர, அது எவ்வளவு வேகமாக நகரும் என்பதை வரையறுக்கப்பட்ட அளவீடுகளையும் செய்ய முயன்றனர். 17 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலிருந்து, விஞ்ஞானிகள் அதைச் செய்து வருகின்றனர், மேலும் துல்லியமாக அதிகரித்து வருகின்றனர்.

அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், ஒளியின் இயக்கவியல் மற்றும் இயற்பியல், வானியல் மற்றும் அண்டவியல் ஆகியவற்றில் அது எவ்வாறு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது என்பதைப் பற்றிய சிறந்த புரிதலைப் பெற்றனர். எளிமையாகச் சொன்னால், ஒளி நம்பமுடியாத வேகத்தில் பயணிக்கிறது மற்றும் பிரபஞ்சத்தில் வேகமாக நகரும் பொருளாகும். அதன் வேகம் ஒரு நிலையான மற்றும் ஊடுருவ முடியாத தடையாகும் மற்றும் தூரத்தின் அளவீடாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் அது எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது?

ஒளியின் வேகம் (கள்):

ஒளி 1,079,252,848.8 km/h (1.07 பில்லியன்) நிலையான வேகத்தில் நகர்கிறது. இது 299,792,458 மீ/வி ஆக இருக்கும். எல்லாவற்றையும் அதன் இடத்தில் வைப்போம். நீங்கள் ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்க முடிந்தால், நீங்கள் உலகத்தை ஒரு வினாடிக்கு ஏழரை முறை சுற்றி வரலாம். இதற்கிடையில், சராசரியாக மணிக்கு 800 கிமீ வேகத்தில் பறக்கும் ஒரு நபர் கிரகத்தை சுற்றி வர 50 மணி நேரத்திற்கும் மேலாகும்.

பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையே ஒளி பயணிக்கும் தூரத்தைக் காட்டும் எடுத்துக்காட்டு. கடன்: LucasVB/பொது டொமைன்.

384,398.25 கிலோமீட்டர் வரையிலான சராசரி தூரத்தை வானியல் பார்வையில் இருந்து இதைப் பார்ப்போம். எனவே, ஒளி இந்த தூரத்தை ஒரு நொடியில் பயணிக்கிறது. இதற்கிடையில், சராசரி 149,597,886 கிமீ ஆகும், அதாவது ஒளி இந்த பயணத்தை மேற்கொள்ள 8 நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும்.

ஒளியின் வேகம் ஏன் வானியல் தூரத்தை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதில் ஆச்சரியமில்லை. போன்ற ஒரு நட்சத்திரம் 4.25 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ளது என்று கூறும்போது, ​​1.07 பில்லியன் கிமீ/மணிக்கு நிலையான வேகத்தில் பயணித்தால், அங்கு செல்வதற்கு சுமார் 4 ஆண்டுகள் மற்றும் 3 மாதங்கள் ஆகும். ஆனால் ஒளியின் வேகத்திற்கான இந்த குறிப்பிட்ட மதிப்பை நாம் எவ்வாறு அடைந்தோம்?

ஆய்வு வரலாறு:

17 ஆம் நூற்றாண்டு வரை, விஞ்ஞானிகள் ஒளி ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில் அல்லது உடனடியாக பயணிக்கும் என்று நம்பினர். பண்டைய கிரேக்கர்கள் காலத்திலிருந்து இடைக்கால இஸ்லாமிய இறையியலாளர்கள் மற்றும் நவீன அறிஞர்கள் வரை, விவாதம் உள்ளது. ஆனால் டேனிஷ் வானியலாளர் ஓலே ரோமரின் (1644-1710) பணி தோன்றும் வரை, அதில் முதல் அளவு அளவீடுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன.

1676 ஆம் ஆண்டில், வியாழனின் உட்புற நிலவான ஐயோவின் காலங்கள் பூமி வியாழனை நெருங்கும் போது அது விலகிச் செல்வதை விட குறைவாகத் தோன்றுவதை ரோமர் கவனித்தார். இதிலிருந்து ஒளி ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில் பயணிக்கிறது என்றும் பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் விட்டத்தைக் கடக்க சுமார் 22 நிமிடங்கள் ஆகும் என்றும் அவர் முடிவு செய்தார்.

டிசம்பர் 28, 1934 அன்று கார்னகி இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் 11வது ஜோசியா வில்லார்ட் கிப்ஸ் விரிவுரையில் பேராசிரியர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், பொருளும் ஆற்றலும் வெவ்வேறு வடிவங்களில் ஒன்றே என்ற தனது கோட்பாட்டை விளக்கினார். நன்றி: AP புகைப்படம்

கிறிஸ்டியன் ஹ்யூஜென்ஸ் இந்த மதிப்பீட்டைப் பயன்படுத்தினார் மற்றும் பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் விட்டம் மதிப்பீட்டுடன் 220,000 கிமீ/வி என்ற மதிப்பீட்டை அடைந்தார். ஐசக் நியூட்டன் தனது 1706 ஆம் ஆண்டு ஆப்டிக்ஸ் படைப்பில் ரோமரின் கணக்கீடுகளைப் பற்றி அறிக்கை செய்தார். பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையிலான தூரத்தை சரிசெய்து, ஒளி ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு பயணிக்க ஏழு அல்லது எட்டு நிமிடங்கள் ஆகும் என்று கணக்கிட்டார். இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய பிழை இருந்தது.

பின்னர் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர்களான ஹிப்போலிட் ஃபிஸோ (1819-1896) மற்றும் லியோன் ஃபூக்கோ (1819-1868) ஆகியோரின் அளவீடுகள் இந்த புள்ளிவிவரங்களைச் செம்மைப்படுத்தியது, இது வினாடிக்கு 315,000 கி.மீ. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், விஞ்ஞானிகள் ஒளிக்கும் மின்காந்தத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பைப் பற்றி அறிந்தனர்.

மின்காந்த மற்றும் மின்னியல் கட்டணங்களை அளவிடுவதன் மூலம் இயற்பியலாளர்களால் இது அடையப்பட்டது. பின்னர் அவர்கள் எண் மதிப்பு ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக அருகில் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தனர் (ஃபிசோவால் அளவிடப்படுகிறது). மின்காந்த அலைகள் வெற்று இடத்தில் பரவுகின்றன என்பதைக் காட்டிய அவரது சொந்த வேலையின் அடிப்படையில், ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் வில்ஹெல்ம் எட்வார்ட் வெபர் ஒளி ஒரு மின்காந்த அலை என்று முன்மொழிந்தார்.

அடுத்த பெரிய திருப்புமுனை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் வந்தது. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், "இயங்கும் உடல்களின் மின் இயக்கவியலில்" என்ற தலைப்பில், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம், நிலையான வேகம் கொண்ட ஒரு பார்வையாளரால் அளவிடப்படுகிறது, இது அனைத்து நிலைமாற்றக் குறிப்புச் சட்டங்களிலும் ஒரே மாதிரியானது மற்றும் இயக்கத்தின் இயக்கத்திலிருந்து சுயாதீனமானது. ஆதாரம் அல்லது பார்வையாளர்.

ஒரு கிளாஸ் தண்ணீரின் வழியாக ஒளிரும் லேசர் கற்றை காற்றில் இருந்து கண்ணாடிக்கு தண்ணீருக்கும் மீண்டும் காற்றுக்கும் செல்லும் போது அது எத்தனை மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. கடன்: பாப் கிங்.

இந்த அறிக்கையையும் கலிலியோவின் சார்பியல் கொள்கையையும் அடிப்படையாக வைத்து, ஐன்ஸ்டீன் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டைப் பெற்றார், அதில் வெற்றிடத்தில் (c) ஒளியின் வேகம் ஒரு அடிப்படை மாறிலி ஆகும். இதற்கு முன்னர், விஞ்ஞானிகளிடையே ஒப்பந்தம் என்னவென்றால், விண்வெளியில் ஒரு "ஒளிரும் ஈதர்" நிரப்பப்பட்டது, இது அதன் பரவலுக்கு காரணமாக இருந்தது - அதாவது. ஒரு நகரும் ஊடகத்தின் ஊடாக நகரும் ஒளி ஊடகத்தின் வாலில் செல்லும்.

இதையொட்டி, ஒளியின் அளவிடப்பட்ட வேகமானது, ஒரு ஊடகத்தின் வழியாக அதன் வேகத்தின் எளிய தொகையும் அந்த ஊடகத்தின் வேகமும் ஆகும். இருப்பினும், ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடு நிலையான ஈதரின் கருத்தை பயனற்றதாக ஆக்கியது மற்றும் இடம் மற்றும் நேரம் பற்றிய கருத்தை மாற்றியது.

ஒளியின் வேகம் அனைத்து நிலைம பிரேம்களிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்ற கருத்தை முன்வைத்தது மட்டுமல்லாமல், ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் விஷயங்கள் நகரும் போது பெரிய மாற்றங்கள் ஏற்படும் என்றும் அது பரிந்துரைத்தது. இவை மெதுவாகத் தோன்றும் ஒரு நகரும் உடலின் இட-நேரச் சட்டகம் மற்றும் பார்வையாளரின் பார்வையில் இருந்து அளவீடு செய்யப்படும்போது இயக்கத்தின் திசை ஆகியவை அடங்கும் (அதாவது, சார்பியல் நேர விரிவாக்கம், ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது நேரம் குறைகிறது) .

இவருடைய அவதானிப்புகள் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றிற்கான மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளை இயக்கவியல் விதிகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன, மற்ற விஞ்ஞானிகளின் தொடர்பில்லாத வாதங்களைத் தவிர்ப்பதன் மூலம் கணிதக் கணக்கீடுகளை எளிதாக்குகின்றன, மேலும் ஒளியின் வேகத்தை நேரடியாகக் கவனிப்பதோடு ஒத்துப்போகின்றன.

பொருள் மற்றும் ஆற்றல் எவ்வளவு ஒத்திருக்கிறது?

20 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் மற்றும் அதிர்வுத் துவாரங்களைப் பயன்படுத்தி அதிகளவில் துல்லியமான அளவீடுகள் ஒளியின் வேகத்தின் மதிப்பீடுகளை மேலும் செம்மைப்படுத்தியது. 1972 வாக்கில், கொலராடோவின் போல்டரில் உள்ள அமெரிக்க தேசிய தரநிலைப் பணியகத்தில் உள்ள ஒரு குழு, தற்போது ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட 299,792,458 மீ/வி மதிப்பை அடைய லேசர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரியைப் பயன்படுத்தியது.

நவீன வானியற்பியலில் பங்கு:

ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மூலத்தின் இயக்கம் மற்றும் பார்வையாளரின் நிலைமச் சட்டகம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்து இல்லை என்ற ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடு பல சோதனைகள் மூலம் மாறாமல் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அனைத்து நிறை இல்லாத துகள்கள் மற்றும் அலைகள் (ஒளி உட்பட) வெற்றிடத்தில் பயணிக்கக்கூடிய வேகத்தின் மேல் வரம்பை இது அமைக்கிறது.

இதன் ஒரு விளைவு என்னவென்றால், அண்டவியல்கள் இப்போது விண்வெளி மற்றும் நேரத்தை விண்வெளி நேரம் எனப்படும் ஒற்றை அமைப்பாகப் பார்க்கின்றன, இதில் ஒளியின் வேகம் இரண்டின் மதிப்பையும் (அதாவது ஒளி ஆண்டுகள், ஒளி நிமிடங்கள் மற்றும் ஒளி நொடிகள்) தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது. ஒளியின் வேகத்தை அளவிடுவது பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கத்தின் முடுக்கத்தை தீர்மானிப்பதில் ஒரு முக்கிய காரணியாக இருக்கலாம்.

1920 களின் முற்பகுதியில், லெமைட்ரே மற்றும் ஹப்பிள் ஆகியோரின் அவதானிப்புகளுடன், விஞ்ஞானிகள் மற்றும் வானியலாளர்கள் பிரபஞ்சம் அதன் தோற்றத்திலிருந்து விரிவடைவதை உணர்ந்தனர். ஒரு விண்மீன் எவ்வளவு தொலைவில் இருக்கிறதோ, அவ்வளவு வேகமாக அது நகர்கிறது என்பதையும் ஹப்பிள் கவனித்தார். இப்போது ஹப்பிள் மாறிலி என்று அழைக்கப்படுவது பிரபஞ்சம் விரிவடையும் வேகம், இது ஒரு மெகாபார்செக்கிற்கு 68 கிமீ/விக்கு சமம்.

பிரபஞ்சம் எவ்வளவு வேகமாக விரிவடைகிறது?

இந்த நிகழ்வு, ஒரு கோட்பாடாக முன்வைக்கப்பட்டது, சில விண்மீன் திரள்கள் உண்மையில் ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகரக்கூடும் என்பதாகும், இது நமது பிரபஞ்சத்தில் நாம் கவனிப்பதைக் கட்டுப்படுத்தலாம். முக்கியமாக, ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாகப் பயணிக்கும் விண்மீன் திரள்கள் "அண்டவியல் நிகழ்வு அடிவானத்தை" கடக்கும், அங்கு அவை இனி நமக்குத் தெரியாது.

கூடுதலாக, 1990 களில், தொலைதூர விண்மீன் திரள்களின் சிவப்பு மாற்றத்தின் அளவீடுகள் கடந்த சில பில்லியன் ஆண்டுகளில் பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கம் துரிதப்படுத்தப்படுவதைக் காட்டியது. இது "டார்க் எனர்ஜி" என்ற கோட்பாட்டிற்கு வழிவகுத்தது, அங்கு ஒரு கண்ணுக்கு தெரியாத சக்தியானது விண்வெளியின் விரிவாக்கத்தை இயக்குகிறது, மாறாக அதன் வழியாக நகரும் பொருட்களை விட (ஒளியின் வேகத்தில் வரம்பு வைக்காமல் அல்லது சார்பியல் தன்மையை உடைக்காமல்).

சிறப்பு மற்றும் பொது சார்பியல் தன்மையுடன், வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகத்திற்கான நவீன மதிப்பு அண்டவியல், குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் துகள் இயற்பியலின் நிலையான மாதிரி ஆகியவற்றிலிருந்து உருவாகியுள்ளது. நிறை இல்லாத துகள்கள் நகரக்கூடிய மேல் வரம்புக்கு வரும்போது அது மாறாமல் இருக்கும் மற்றும் நிறை கொண்ட துகள்களுக்கு அடைய முடியாத தடையாக இருக்கும்.

ஒளியின் வேகத்தை மீறுவதற்கான வழியை நாம் ஒருநாள் கண்டுபிடிப்போம். இது எப்படி நிகழலாம் என்பது பற்றிய நடைமுறை யோசனைகள் எங்களிடம் இல்லை என்றாலும், தொழில்நுட்பத்தில் உள்ள "ஸ்மார்ட் பணம்", வார்ப் குமிழ்களை உருவாக்குவதன் மூலம் (அக்கா. அல்குபியர் வார்ப் டிரைவ்) அல்லது அதன் வழியாக சுரங்கப்பாதையை உருவாக்குவதன் மூலம் விண்வெளி நேர விதிகளைத் தவிர்க்க அனுமதிக்கிறது. புழு துளைகள்).

வார்ம்ஹோல்கள் என்றால் என்ன?

அதுவரை, நாம் பார்க்கும் பிரபஞ்சத்தில் திருப்தியாக இருக்க வேண்டும், மேலும் வழக்கமான முறைகளைப் பயன்படுத்தி அடையக்கூடிய பகுதியை ஆராய்வதில் ஒட்டிக்கொள்ள வேண்டும்.

நீங்கள் படித்த கட்டுரையின் தலைப்பு "ஒளியின் வேகம் என்ன?".

பெரும்பாலான நெடுஞ்சாலைகளில் வேக வரம்பு 90 முதல் 110 கிலோமீட்டர் வரை உள்ளது. விண்வெளியின் வெற்றிடத்தில் சாலை அடையாளங்கள் இல்லை என்றாலும், அங்கேயும் வேக வரம்பு உள்ளது - இது மணிக்கு 1080000000 கிலோமீட்டர்.

இயற்கையில் அதிக வேகம்

இதுவே இயற்கையில் ஒளியின் வேகமான வேகம். விஞ்ஞானிகள் பொதுவாக ஒளியின் வேகத்தை வினாடிக்கு கிலோமீட்டர்களில் கொடுக்கிறார்கள் - வினாடிக்கு 300,000 கிலோமீட்டர்கள். ஒளி ஃபோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது. அவ்வளவு பைத்தியக்கார வேகத்தில் பறக்கக் கூடியவர்கள் அவர்கள்.

விசித்திரமான துகள்கள் - ஃபோட்டான்கள்

விஞ்ஞானிகள் ஃபோட்டான்களை துகள்கள் என்று அழைக்கிறார்கள். ஆனால் இவை மிகவும் விசித்திரமான துகள்கள். அவர்களுக்கு ஓய்வு நிறை இல்லை, அதாவது வழக்கமான அர்த்தத்தில் அவர்களுக்கு எடை இல்லை. தூய ஆற்றலாக இருக்கும் மற்றும் ஒரு தானிய தானியத்தைக் கொண்டிருக்காத உண்மையான ஒன்றை கற்பனை செய்வது கடினம். ஃபோட்டான்கள் அத்தகைய உண்மை. ஃபோட்டான்களின் அதிகபட்ச வேகத்தை நாம் அதிகமாகக் கருதும் வேகத்துடன் ஒப்பிடுங்கள்.

ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கும் ஒரு விண்கலம் வெளிப்புற பார்வையாளருக்கு நேரியல் பரிமாணங்களைக் கொண்டிருக்காது. உதாரணமாக, சூரிய குடும்பத்திற்கு அப்பால் பறக்கக் கட்டப்பட்ட முன்னோடி ராக்கெட்டை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். எனவே, சூரிய குடும்பத்தை விட்டு வெளியேறிய முன்னோடி வினாடிக்கு 60 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் சென்றது. மோசமாக இல்லை! நியூயார்க்கில் இருந்து சான் பிரான்சிஸ்கோ வரையிலான தூரத்தை ஒன்றரை நிமிடங்களில் அவர் கடக்க முடியும். ஆனால் ஒரு நொடிக்கு 300,000 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் இருக்கும் ஃபோட்டானின் வேகத்துடன் ஒப்பிடுகையில், முன்னோடியின் வேகம் நத்தையின் வேகம் போல் தெரிகிறது. அல்லது சூரியன் விண்வெளியில் எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது என்று பார்ப்போம்.

தொடர்புடைய பொருட்கள்:

நட்சத்திரங்கள் ஏன் பிரகாசிக்கின்றன?

ஆனால் இந்த வாக்கியத்தை நீங்கள் படிக்கும் நேரத்தில், சூரியன், பூமி மற்றும் நமது சூரிய மண்டலத்தின் மற்ற எட்டு கிரகங்கள் பால்வீதியை சுற்றி, கொணர்வி குதிரைகள் போல, வினாடிக்கு 230 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் விரைகின்றன (அதே நேரத்தில், நாம் நாம் இவ்வளவு நம்பமுடியாத வேகத்தில் பறக்கிறோம் என்பதை நாமே கவனிக்கவில்லை). ஆனால் இந்த அபரிமிதமான வேகமானது ஒளியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடும் போது மிகவும் சிறியது மற்றும் ஒரு சதவிகிதம் ஆகும்.

ஒளி மற்றும் பொருள்களின் வேகம்

நீங்கள் ஒரு சாதாரண பொருளை ஒளியின் வேகத்திற்கு முடுக்கிவிட்டால், அசாதாரண சாகசங்கள் அதில் நடக்கத் தொடங்கும். உடல் அத்தகைய வேகத்தை அடையும் போது, ​​பார்வையாளர் நேரியல் பரிமாணங்கள் மற்றும் பொருளின் நிறை ஆகியவற்றில் மாற்றத்தை கவனிப்பார். காலம் கூட மாற ஆரம்பிக்கும். ஒளியின் வேகத்தில் 90 சதவிகிதம் பயணிக்கும் ஒரு விண்கலம் பாதி அளவு சுருங்கிவிடும். வேகம் அதிகரிக்கும் போது, ​​அது ஒளியின் வேகத்தை அடையும் வரை, அதன் நேரியல் பரிமாணங்களை முற்றிலும் இழக்கும் வரை மேலும் மேலும் குறையும்.