Back Ligsnelheid Afrikaans Lichtgeschwindigkeit ALS የብርሃን ፍጥነት Amharic Velocidat d'a luz AN سرعة الضوء Arabic سرعة النور ARZ পোহৰৰ বেগ Assamese Velocidá de la lluz AST İşıq sürəti Azerbaijani Яҡтылыҡ тиҙлеге Bashkir
 | |
| Valores exactos | |
|---|---|
| Metros por segundo | 299.792.458 |
| Lonxitude de Planck por tempo de Planck (i.e., unidades de Planck) | 1 |
| Valores aproximados | |
| Quilómetros por segundo | 300.000 |
| Quilómetros por hora | 1.080 milions |
| Unidades astronómicas por día | 173 |
| Tempo aproximado que tarda a luz en percorrer... | |
| un centímetro | 0,033 ns |
| un metro | 3,3 ns |
| un quilómetro | 3,3 μs |
| unha milla | 5,4 μs |
| ao redor do ecuador da Terra | 0,13 s |
| desde a Terra á órbita xeoestacionaria e de volta | 0,24 s |
| da Terra a Lúa | 1,3 s |
| da Terra o Sol | 8,3 min |
| da Terra a Alpha Centauri | 4,4 anos |
| dun extremo o outro da Vía Láctea | 100.000 anos |
A velocidade da luz no baleiro, comunmente representada coa letra c, é unha constante física universal importante en moitos campos da física. O seu valor é de exactamente 299.792.458 metros por segundo (≈3.00 x 108 m/s) (1.079.252.848,8 km/h), un valor exacto, polo que a lonxitude do metro defínese a partir desta constante así como a definición estándar internacional de segundo.[2] Como explicación da exactitude citada, hai que ter en conta que aínda que anteriormente a velocidade da luz medíase en función de espazo e tempo e as súas unidades, hoxe en día é a unidade de lonxitude, o metro, a que é definida en función da velocidade da luz no baleiro, como o espazo que percorre a luz en 1/299.792.458 de segundo. De acordo coa relatividade especial, c é a velocidade máxima á que todas as partículas sen masa e os seus campos asociados (incluíndo a radiación electromagnética tal como a luz e as ondas gravitacionais) viaxan no baleiro. É tamén a velocidade da gravidade (é dicir, das ondas gravitatorias) predita polas teorías actuais. Estas partículas e ondas viaxan a c, independentemente do movemento da fonte ou do sistema de referencia inercial do observador. Na teoría da relatividade, c interrelaciona o espazo e o tempo, e tamén aparece na famosa ecuación de equivalencia masa-enerxía, E = mc2.[3]
Noutros medios, esta velocidade é menor e depende do índice de refracción. A velocidade á que a luz se propaga a través de materiais transparentes, como o vidro ou o ar, é menor que c. A relación entre c e a velocidade v á que viaxa a luz a través dun material denomínase o índice de refracción n do material (n = c / v). Por exemplo, o índice de refracción do vidro pola luz visible é tipicamente de aproximadamente 1,5, o que significa que a luz no vidro viaxa a c / 1,5 ≈ 200.000 km/s; o índice de refracción do aire pola luz visible é de 1,000293, polo que a velocidade da luz no aire é de 299 705 km/s (preto de 88 km/s máis lenta que c).
Nalgúns casos, pódese considerar, de xeito aproximado, que a luz e outras ondas electromagnéticas móvense "instantaneamente", pero para longas distancias e medidas moi sensibles á súa velocidade finita ten efectos perceptibles. Por exemplo, na comunicación con sondas espaciais afastadas, unha mensaxe pode tardar varios minutos e ata horas en ir desde a Terra ata a sonda. A luz das estrelas que vemos e nos deixaron fai moitos anos, o que permite estudar a historia do universo mediante a observación de obxectos distantes. A velocidade finita da luz tamén limita a velocidade máxima teórica dos ordenadores, xa que a información debe ser enviada dentro do ordenador dun chip a outro. Finalmente, a velocidade da luz pódese utilizar en medidas de tempo de voo para medir grandes distancias cunha alta precisión.
A primeira proba experimental de que a luz tiña unha velocidade finita (a diferenza de facelo de xeito instantánea) foi en 1676 e débese a Ole Christensen Rømer, que a calculou cunha precisión notable, cando estudaba o movemento aparente da lúa de Xúpiter Ío, tendo en conta o suporte técnico e teórico de que dispuña (Newton aínda non escribira os Principia Mathematica).
Foi en 1865 cando James Clerk Maxwell, e coas Ecuacións de Maxwell, cando se dispuxo dun marco teórico que insería a luz no eido do electromagnetismo, convertendo a velocidade da luz no baleiro, na velocidade das ondas electromagnéticas no mesmo.[4] Pero en 1905, será Albert Einstein, quen defendera que a velocidade da luz respecto calquera sistema inercial é independente do movemento da fonte de luz,[5] e explorou as consecuencias deste postulado a través da teoría especial da relatividade e mostrou que o parámetro c tiña relevancia fora do contexto da luz e o electromagnetismo. Logo de séculos de medidas cada vez máis precisas, en 1975 atopouse que a velocidade da luz era de 299.792.458 m/s, cunha incerteza de medida de 4 partes por mil millóns. En 1983, o metro foi redefinido no Sistema Internacional de Unidades (SI) como a distancia percorrida pola luz no baleiro en 1/299.792.458 segundos.[6] Como resultado, o valor numérico de c en metros por segundo queda actualmente fixado exactamente pola definición do metro.[7]
- ↑ Michael De Podesta (2002). CRC Press, ed. Understanding the Properites of Matter (en inglés). p. 131. ISBN 0415257883. Consultado o 21/09/2014.
- ↑ Penrose 2004, p. 410-411:
the most accurate standard for the metre is conveniently defined so that there are exactly 299,792,458 of them to the distance travelled by light in a standard second, giving a value for the metre that very accurately matches the now inadequately precise standard metre rule in Paris.o estándar do metro máis preciso defínese convenientemente de modo que sexa exactamente 299.792.458 a distancia que percorre a luz nun segundo estándar, resultando un valor do metro que coincide actualmente de xeito estándar mais precisa que a inadecuada e imprecisa do metro de París.Roger PenroseThe Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe
- ↑ Uzan & Leclercq 2008, p. 43-44.
- ↑ How is the speed of light measured? Arquivado 21 de agosto de 2015 en Wayback Machine. Philip Gibbs (1997) (en inglés)
- ↑ Stachel, JJ (2002). Springer, ed. Einstein from "B" tono "Z "- Volume 9 of Einstein studies (en inglés). p. 226. ISBN 0-8176-4143-2.
- ↑ "Base unit definitions: Meter" (en inglés). National Institute of Standards and Technology. Consultado o 24 de xullo do 2017.
- ↑ International Bureau of weight and Measures, ed. (2006). The International System of Unidos (SI) (8a ed. ed.). p. 112. ISBN 92-822-2213-6.