Vận tốc ánh sáng là một khái niệm được nghe rất nhiều trong quá trình học tập. Đây là một hằng số vật lý quan trọng và có liên quan đến nhiều khía cạnh của cuộc sống và các phát minh của con người. Bài viết này sẽ giới thiệu về tốc độ ánh sáng và vai trò của nó.
Vận tốc ánh sáng, còn được gọi là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không, là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng trong nhiều lĩnh vực vật lý. Kí hiệu là c.
Vận tốc ánh sáng có thực sự quan trọng?
Sự ra đời của thuyết tương đối hẹp của nhà vật lí Einstein được xem là nền tảng cho hằng số tốc độ ánh sáng trong mọi hệ quy chiếu quán tính. Ông cũng cho rằng tốc độ ánh sáng là một yếu tố quan trọng, vì nó đóng vai trò là tiền đề cho nhiều khái niệm khác trong vũ trụ như không gian, thời gian,…
Dù đã khám phá được tốc độ ánh sáng và đưa ra một số lý thuyết về nó, vấn đề về tốc độ ánh sáng vẫn gây tranh cãi giữa các nhà khoa học. Một trong những điều mà các nhà khoa học vẫn đang tự hỏi là:
Có thứ nào ngang bằng vận tốc ánh sáng không?
Tốc độ ánh sáng được coi là một trong những tốc độ tối đa trong Vũ trụ, bao gồm cả sóng truyền thanh, sóng truyền hình, sóng ra-đa, tia hồng ngoại và tia cực tím.
Tuy vậy, tính đến thời điểm hiện tại thì chưa có vật nào có khối lượng nhanh bằng vận tốc ánh sáng.
Sự phát minh vĩ đại nhất của con người là khả năng tạo ra các máy gia tốc hạt siêu mạnh như Máy Gia tốc Hạt Lớn (LHC) của CERN hay Tevatron của Mỹ, cho phép tăng vận tốc các hạt nhỏ gần đạt tốc độ ánh sáng đến 99,9999%.
Mọi thứ chỉ đạt đến mức gần hoặc tương đương, không thể đạt tuyệt đối 100%. Trên toàn vũ trụ, vẫn chưa có sự phát hiện về một hạt hay sự vật nào có khả năng di chuyển nhanh hơn hoặc bằng với tốc độ ánh sáng.
Nguồn gốc của vận tốc ánh sáng
Để nhận diện và biết độ chính xác của vận tốc, không phải là một việc đơn giản. Ánh sáng đã tồn tại từ lâu đời và xa xưa. Tuy nhiên, để tìm hiểu về tốc độ của ánh sáng, chúng ta phải dựa vào trí tuệ và phát minh của con người, cùng với quá trình nghiên cứu kéo dài nhiều thế kỷ của các nhà khoa học.
Ngay từ thời cận đại, con người vẫn chưa thể biết được ánh sáng di chuyển tức thì hay với vận tốc hữu hạn. Lần ghi nhận đầu tiên về tốc độ của ánh sáng là tranh luận giữa các nhà triết học Hy Lạp cổ đại, Hồi giáo và châu Âu trung.
Dưới đây là danh sách các nhà khoa học cùng với giá trị đo vận tốc ánh sáng mà họ đã khám phá được:.
| 1675 | Rømer và Huygens,
vệ tinh của Sao Mộc |
220000 |
| 1729 | James Bradley,
hiện tượng quang sai |
301000 |
| 1849 | Hippolyte Fizeau,
bánh răng quay |
315000 |
| 1862 | Léon Foucault,
gương quay |
298000+500 |
| 1907 | Rosa và Dorsey,
hằng số EM |
299710+30 |
| 1926 | Albert Michelson,
giao thoa kế |
299796+4 |
| 1950 | Essen và Gordon-Smith,
bộ cộng hưởng hốc |
299792.5+3.0 |
| 1958 | K.D. Froome,
giao thoa vô tuyến |
299792.50+0.10 |
| 1972 | Evenson et al.,
giao thoa kế laser |
299792.4562+0.0011 |
| 1983 | Phiên họp thứ 17 CGPM,
định nghĩa lại đơn vị mét |
299792.458 (chính xác) |
Có vận tốc nào nhanh hơn vận tốc ánh sáng không?
Đây là một trong những câu hỏi gây tò mò. Năm 2011, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có các hạt di chuyển nhanh hơn ánh sáng, được gọi là hạt neutrino, được bắn từ CERN (Cơ quan nghiên cứu hạt nhân châu Âu). Đây là một phát hiện có thể làm đảo lộn một trong những định luật cơ bản của Einstein về vũ trụ. Các hạt này đã đến đích nhanh hơn 60 nano giây so với tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một sai sót trong quá trình nghiên cứu. Vì vậy, việc xác định xem hạt neutrino có nhanh hơn ánh sáng hay không vẫn chưa được chứng minh. Hiện tại, tốc độ ánh sáng vẫn là nhanh nhất trong vũ trụ.
Vận tốc ánh sáng có giá trị bằng bao nhiêu?
Tốc độ ánh sáng khi truyền trong chân không được xác định là 299.792.450 m/s sau nhiều quá trình nghiên cứu. Tuy nhiên, trong các chương trình học, chúng ta thường làm tròn giá trị này thành c = 300.000 km/s (tương đương với khoảng 1 tỷ km/h).
Giả sử bạn sở hữu tốc độ bằng ánh sáng, thì chỉ trong chưa đầy 1 giây bạn đã đến được Mặt Trăng. Trong cùng khoảng thời gian đó, bạn có thể quay vòng Trái Đất đến 7 lần. Đến Mặt Trời cũng chỉ mất khoảng 8 phút. Tuy nhiên, để vượt qua khoảng cách giữa Trái Đất và những ngôi sao gần nhất thì phải mất nhiều năm.
Tốc độ của ánh sáng sẽ giảm nếu đi qua môi trường khác như nước, không khí, thủy tinh,…
Tốc độ ánh sáng và tốc độ bóng đêm
Một số người đã cho rằng, khi xuất hiện tốc độ ánh sáng, có thể xuất hiện vận tốc bóng đêm. Tuy nhiên, thực tế là vận tốc bóng đêm không tồn tại. Bóng đêm không được coi là một thực thể vật chất hoặc năng lượng như ánh sáng. Nó chỉ đơn giản là một phông nền vĩnh cữu.
Nhưng nếu tính vận tốc của bóng đêm, thực chất đó chính là tốc độ ánh sáng. Chẳng hạn, trong một căn phòng có kính, ánh sáng di chuyển và chuyển động đến chúng ta, cho phép chúng ta nhìn thấy mọi thứ. Tuy nhiên, khi ánh sáng biến mất, mọi thứ trở nên tối tăm. Vì vậy, quá trình chiếu sáng và tối đi cũng tương tự như việc ánh sáng di chuyển đi và trở về.
Hi vọng thông qua bài viết này cũng sẽ giúp bạn hiểu thêm về đèn sáng.
Nguồn https://xulychatthai.Com.Vn/.
Tôi là Nguyễn Văn Sỹ có 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế, thi công đồ nội thất; với niềm đam mê và yêu nghề tôi đã tạo ra những thiết kếtuyệt vời trong phòng khách, phòng bếp, phòng ngủ, sân vườn… Ngoài ra với khả năng nghiên cứu, tìm tòi học hỏi các kiến thức đời sống xã hội và sự kiện, tôi đã đưa ra những kiến thức bổ ích tại website nhaxinhplaza.vn. Hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ này sẽ giúp ích cho bạn!