سرعة الضوء
تبلغ سرعة الضوء في الفراغ 299,792 كم/ثانية، ومن الناحية النظرية لايوجد شيء يستطيع الحركة بسرعة أكبر من الضوء؛ حيث أن الضوء يستطيع الحركة مسافة 1,080,000,000 كيلومتر في الساعة، ومن الجدير بالذكر بإن الحركة بسرعة الضوء تعني الدوران حول الكرة الأرضية 7 مرات ونصف في ثانية واحدة.[1]
الدراسات التي أجريت لقياس سرعة الضوء
استطاع العلماء قياس سرعة الضوء من خلال العديد من الدراسات:[2]
- قبل القرن السابع عشر كان يعتقد أن سرعة الضوء لانهائية، وقد توصلوا إلى ذلك من خلال ملاحظة عدم وجود تأخر ملحوظ في ظل الأرض على سطح القمر أثناء الخسوف القمري.
- كان العالم غاليليو يشُك في أن سرعة الضوء لانهائية، لذلك صمم تجربة لقياس سرعة الضوء من خلال فتح، وإغلاق الفوانيس التي تبعد عنه بضع أميال، لكن هذه التجربة كانت غير كافية لإعطاء إجابة دقيقة عن سرعة الضوء؛ حيث أن سرعة الضوء أكبر بكثير.
- كانت أول تجربة ناجحة لحساب سرعة الضوء بواسطة (Olaus Roemer) عام 1676 الذي لاحظ أن هناك فرقاً مقداره ألف ثانية بين الأوقات المتوقعة، والأوقات الحقيقية لكسوف أقمار كوكب المشتري، وقد أدرك أن هذا الفرق يعود إلى الفترة الزمنية التي يستغرقها انتقال الضوء من كوكب المشتري إلى الأرض، وحدد ثابت سرعة الضوء (C) بأنه 214،000، وكانت هذه القيمة تقريبية للغاية لأن المسافات الكوكبية لم تكن معروفة بدقة في ذلك الوقت.
- بعد ذلك تم إجراء العديد من التجارب لحساب سرعة الضوء حيث تم استخدام نظرية ماكسويل في الكهرومغناطيسية لحساب سرعة الضوء بشكل غير مباشر عن طريق قياس النفادية المغناطيسية، والسماحية الكهربائية، وبعد ذلك تم استخدام مقياس تداخل الميكروويف لحساب سرعة الضوء والعديد من الطرق الأخرى، إلى أن تم الإتفاق عام 1983 على أن سرعة الضوء تساوي 299،792.458 كم/ثانية بالضبط.
مفهوم السنة الضوئية
تستخدم السنة الضوئية لحساب بعد معظم الأجسام الفضائية، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة أرضية واحدة، وتساوي 9 تريليون كيلومتر؛ فمثلاً الشمس التي تعد أقرب النجوم لكوكب الأرض وتبعد عنه مسافة 149.5 مليون كم تقريباً، يستغرق ضوؤها حوالي 8.3 دقيقة للوصول إلى كوكب الأرض، والنجم الذي يليه يبعد عن كوكب الأرض حوالي 4.3 سنة ضوئية، فعندما يتم مشاهدته يظهر كما كان قبل 4.3 سنة على كوكب الأرض.[3]
المراجع
- ↑ Nola Taylor Redd (7-3-2018), "How Fast Does Light Travel? | The Speed of Light"، www.space.com, Retrieved 13-3-2019. Edited.
- ↑ Philip Gibbs (1997), "How is the speed of light measured?"، math.ucr.edu, Retrieved 13-3-2019. Edited.
- ↑ "What Is a Light-Year?", spaceplace.nasa.gov, Retrieved 13-3-2019. Edited.