గాలిలో కాంతి ప్రచారం వేగం. కాంతి వేగం ఎంత

గత వసంతకాలంలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా శాస్త్రీయ మరియు ప్రముఖ సైన్స్ మ్యాగజైన్‌లు సంచలన వార్తలను నివేదించాయి. అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఒక ప్రత్యేకమైన ప్రయోగాన్ని నిర్వహించారు: వారు కాంతి వేగాన్ని సెకనుకు 17 మీటర్లకు తగ్గించగలిగారు.

కాంతి అపారమైన వేగంతో ప్రయాణిస్తుందని అందరికీ తెలుసు - సెకనుకు దాదాపు 300 వేల కిలోమీటర్లు. వాక్యూమ్ = 299792458 m/sలో దాని విలువ యొక్క ఖచ్చితమైన విలువ ఒక ప్రాథమిక భౌతిక స్థిరాంకం. సాపేక్షత సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఇది గరిష్టంగా సాధ్యమయ్యే సిగ్నల్ ప్రసార వేగం.

ఏదైనా పారదర్శక మాధ్యమంలో, కాంతి నెమ్మదిగా ప్రయాణిస్తుంది. దీని వేగం v మీడియం n యొక్క వక్రీభవన సూచికపై ఆధారపడి ఉంటుంది: v = c/n. గాలి యొక్క వక్రీభవన సూచిక 1.0003, నీరు - 1.33, వివిధ రకాల గాజులు - 1.5 నుండి 1.8 వరకు. డైమండ్ అత్యధిక వక్రీభవన సూచిక విలువలలో ఒకటి - 2.42. అందువలన, సాధారణ పదార్ధాలలో కాంతి వేగం 2.5 రెట్లు తగ్గదు.

1999 ప్రారంభంలో, హార్వర్డ్ విశ్వవిద్యాలయం (మసాచుసెట్స్, USA) మరియు స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయం (కాలిఫోర్నియా)లోని రోలాండ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్‌కు చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్తల బృందం స్థూల క్వాంటం ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది - స్వీయ-ప్రేరిత పారదర్శకత అని పిలవబడేది, లేజర్ పప్పులను మాధ్యమం ద్వారా పంపుతుంది. అది సాధారణంగా అపారదర్శకంగా ఉంటుంది. ఈ మాధ్యమం బోస్-ఐన్స్టీన్ కండెన్సేట్ అనే ప్రత్యేక స్థితిలో సోడియం పరమాణువులు. లేజర్ పల్స్‌తో వికిరణం చేయబడినప్పుడు, ఇది వాక్యూమ్‌లోని వేగంతో పోలిస్తే పల్స్ యొక్క సమూహ వేగాన్ని 20 మిలియన్ రెట్లు తగ్గించే ఆప్టికల్ లక్షణాలను పొందుతుంది. ప్రయోగాత్మకులు కాంతి వేగాన్ని 17 మీ/సెకు పెంచగలిగారు!

ఈ ప్రత్యేకమైన ప్రయోగం యొక్క సారాంశాన్ని వివరించే ముందు, కొన్ని భౌతిక భావనల అర్థాన్ని గుర్తుచేసుకుందాం.

సమూహం వేగం. కాంతి మాధ్యమం ద్వారా వ్యాపించినప్పుడు, రెండు వేగాలు వేరు చేయబడతాయి: దశ మరియు సమూహం. దశ వేగం vf ఆదర్శవంతమైన మోనోక్రోమటిక్ వేవ్ యొక్క దశ యొక్క కదలికను వర్ణిస్తుంది - ఖచ్చితంగా ఒక పౌనఃపున్యం యొక్క అనంతమైన సైన్ వేవ్ మరియు కాంతి ప్రచారం యొక్క దిశను నిర్ణయిస్తుంది. మాధ్యమంలో దశ వేగం దశ వక్రీభవన సూచికకు అనుగుణంగా ఉంటుంది - అదే విలువలు వివిధ పదార్ధాల కోసం కొలుస్తారు. దశ వక్రీభవన సూచిక, అందువలన దశ వేగం, తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ ఆధారపడటాన్ని డిస్పర్షన్ అంటారు; ఇది ప్రత్యేకించి, ప్రిజం గుండా వర్ణపటంలోకి వెళ్లే తెల్లని కాంతిని కుళ్ళిపోయేలా చేస్తుంది.

కానీ నిజమైన కాంతి తరంగం వివిధ పౌనఃపున్యాల తరంగాల సమితిని కలిగి ఉంటుంది, నిర్దిష్ట స్పెక్ట్రల్ విరామంలో సమూహం చేయబడుతుంది. అలాంటి సమితిని తరంగాల సమూహం, వేవ్ ప్యాకెట్ లేదా లైట్ పల్స్ అంటారు. ఈ తరంగాలు వ్యాప్తి కారణంగా వివిధ దశల వేగంతో మాధ్యమం ద్వారా వ్యాపిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, ప్రేరణ విస్తరించింది మరియు దాని ఆకారం మారుతుంది. అందువల్ల, ప్రేరణ యొక్క కదలికను వివరించడానికి, మొత్తం తరంగాల సమూహం, సమూహ వేగం యొక్క భావన ప్రవేశపెట్టబడింది. ఇది ఇరుకైన స్పెక్ట్రం విషయంలో మరియు బలహీనమైన వ్యాప్తితో మాధ్యమంలో మాత్రమే అర్ధవంతంగా ఉంటుంది, వ్యక్తిగత భాగాల దశల వేగాలలో వ్యత్యాసం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు. పరిస్థితిని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, మేము స్పష్టమైన సారూప్యతను ఇవ్వగలము.

ఏడుగురు అథ్లెట్లు ప్రారంభ రేఖపై వరుసలో ఉన్నారని ఊహించుదాం, స్పెక్ట్రమ్ యొక్క రంగుల ప్రకారం వివిధ రంగుల జెర్సీలను ధరించారు: ఎరుపు, నారింజ, పసుపు మొదలైనవి. స్టార్టింగ్ పిస్టల్ యొక్క సిగ్నల్ వద్ద, వారు ఏకకాలంలో పరుగెత్తడం ప్రారంభిస్తారు, కానీ “ఎరుపు ”అథ్లెట్ “నారింజ” కంటే వేగంగా పరిగెడుతుంది , "ఆరెంజ్" అనేది "పసుపు" మొదలైన వాటి కంటే వేగంగా ఉంటుంది, తద్వారా అవి గొలుసుగా సాగుతాయి, దీని పొడవు నిరంతరం పెరుగుతుంది. ఇప్పుడు మనం వ్యక్తిగత రన్నర్లను గుర్తించలేని ఎత్తు నుండి పై నుండి వారిని చూస్తున్నామని ఊహించుకోండి, కానీ కేవలం ఒక రంగురంగుల స్పాట్ చూడండి. మొత్తంగా ఈ ప్రదేశం యొక్క కదలిక వేగం గురించి మాట్లాడటం సాధ్యమేనా? ఇది సాధ్యమే, కానీ అది చాలా అస్పష్టంగా లేనట్లయితే, వివిధ రంగుల రన్నర్ల వేగంలో వ్యత్యాసం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు. లేకపోతే, స్పాట్ మార్గం యొక్క మొత్తం పొడవులో విస్తరించవచ్చు మరియు దాని వేగం యొక్క ప్రశ్న అర్థాన్ని కోల్పోతుంది. ఇది బలమైన వ్యాప్తికి అనుగుణంగా ఉంటుంది - వేగం యొక్క పెద్ద వ్యాప్తి. రన్నర్లు దాదాపు ఒకే రంగు యొక్క జెర్సీలను ధరించినట్లయితే, షేడ్స్‌లో మాత్రమే తేడా ఉంటుంది (చెప్పండి, ముదురు ఎరుపు నుండి లేత ఎరుపు వరకు), ఇది ఇరుకైన స్పెక్ట్రం విషయంలో స్థిరంగా మారుతుంది. అప్పుడు రన్నర్ల వేగం చాలా తేడా ఉండదు, కదులుతున్నప్పుడు సమూహం చాలా కాంపాక్ట్‌గా ఉంటుంది మరియు ఇది సమూహ వేగం అని పిలువబడే వేగం యొక్క ఖచ్చితమైన విలువతో వర్గీకరించబడుతుంది.

బోస్-ఐన్స్టీన్ గణాంకాలు. క్వాంటం స్టాటిస్టిక్స్ అని పిలవబడే రకాల్లో ఇది ఒకటి - క్వాంటం మెకానిక్స్ చట్టాలను పాటించే చాలా పెద్ద సంఖ్యలో కణాలను కలిగి ఉన్న వ్యవస్థల స్థితిని వివరించే సిద్ధాంతం.

అన్ని కణాలు - అణువులో ఉన్నవి మరియు ఉచితమైనవి - రెండు తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి. వాటిలో ఒకదానికి, పౌలీ మినహాయింపు సూత్రం చెల్లుతుంది, దీని ప్రకారం ప్రతి శక్తి స్థాయిలో ఒకటి కంటే ఎక్కువ కణాలు ఉండకూడదు. ఈ తరగతిలోని కణాలను ఫెర్మియాన్‌లు అంటారు (ఇవి ఎలక్ట్రాన్‌లు, ప్రోటాన్‌లు మరియు న్యూట్రాన్‌లు; అదే తరగతిలో బేసి సంఖ్యలో ఫెర్మియన్‌లు ఉంటాయి) మరియు వాటి పంపిణీ నియమాన్ని ఫెర్మి-డైరాక్ గణాంకాలు అంటారు. మరొక తరగతికి చెందిన కణాలను బోసాన్‌లు అంటారు మరియు పౌలీ సూత్రానికి కట్టుబడి ఉండవు: అపరిమిత సంఖ్యలో బోసాన్‌లు ఒక శక్తి స్థాయిలో పేరుకుపోతాయి. ఈ సందర్భంలో మనం బోస్-ఐన్స్టీన్ గణాంకాల గురించి మాట్లాడుతాము. బోసాన్‌లలో ఫోటాన్‌లు, కొన్ని స్వల్పకాలిక ప్రాథమిక కణాలు (ఉదాహరణకు, పై-మీసోన్‌లు), అలాగే ఫెర్మియన్‌ల సరి సంఖ్యతో కూడిన అణువులు ఉన్నాయి. చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, బోసాన్‌లు వాటి అత్యల్ప-ప్రాథమిక-శక్తి స్థాయి వద్ద కలుస్తాయి; అప్పుడు వారు బోస్-ఐన్స్టీన్ సంక్షేపణం సంభవిస్తుందని చెప్పారు. కండెన్సేట్ అణువులు వాటి వ్యక్తిగత లక్షణాలను కోల్పోతాయి మరియు వాటిలో అనేక మిలియన్లు ఒకటిగా ప్రవర్తించడం ప్రారంభిస్తాయి, వాటి తరంగ విధులు విలీనం అవుతాయి మరియు వాటి ప్రవర్తన ఒకే సమీకరణం ద్వారా వివరించబడుతుంది. ఇది లేజర్ రేడియేషన్‌లోని ఫోటాన్‌ల వలె కండెన్సేట్ యొక్క పరమాణువులు పొందికగా మారాయని చెప్పడం సాధ్యపడుతుంది. అమెరికన్ నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ స్టాండర్డ్స్ అండ్ టెక్నాలజీకి చెందిన పరిశోధకులు "అటామిక్ లేజర్"ని రూపొందించడానికి బోస్-ఐన్స్టీన్ కండెన్సేట్ యొక్క ఈ ఆస్తిని ఉపయోగించారు (సైన్స్ అండ్ లైఫ్ నం. 10, 1997 చూడండి).

స్వీయ-ప్రేరిత పారదర్శకత. ఇది నాన్ లీనియర్ ఆప్టిక్స్ యొక్క ప్రభావాలలో ఒకటి - శక్తివంతమైన కాంతి క్షేత్రాల ఆప్టిక్స్. ఇది చాలా చిన్న మరియు శక్తివంతమైన కాంతి పల్స్ నిరంతర రేడియేషన్ లేదా పొడవైన పప్పులను గ్రహించే మాధ్యమం ద్వారా అటెన్యుయేషన్ లేకుండా వెళుతుంది: ఒక అపారదర్శక మాధ్యమం దానికి పారదర్శకంగా మారుతుంది. స్వీయ-ప్రేరిత పారదర్శకత 10-7 - 10-8 సె మరియు ఘనీభవించిన మాధ్యమంలో - 10-11 సెకన్ల కంటే తక్కువ పల్స్ వ్యవధితో అరుదైన వాయువులలో గమనించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, పల్స్ యొక్క ఆలస్యం సంభవిస్తుంది - దాని సమూహ వేగం బాగా తగ్గుతుంది. ఈ ప్రభావాన్ని మెక్‌కాల్ మరియు ఖాన్ 1967లో 4 K ఉష్ణోగ్రత వద్ద రూబీపై మొదటిసారిగా ప్రదర్శించారు. 1970లో, పల్స్ వేగాలకు సంబంధించిన జాప్యాలు వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం కంటే మూడు ఆర్డర్‌ల (1000 రెట్లు) తక్కువ పరిమాణంలో రూబీడియంలో పొందబడ్డాయి. ఆవిరి.

ఇప్పుడు మనం 1999 నాటి ప్రత్యేక ప్రయోగానికి వెళ్దాం. దీనిని లెన్ వెస్టర్‌గార్డ్ హోవే, జాచరీ డటన్, సైరస్ బెరుసి (రోలాండ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్) మరియు స్టీవ్ హారిస్ (స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయం) నిర్వహించారు. వారు సోడియం పరమాణువుల యొక్క దట్టమైన, అయస్కాంతంగా పట్టుకున్న మేఘాన్ని భూమి స్థితికి, అత్యల్ప శక్తి స్థాయికి తిరిగి వచ్చే వరకు చల్లబరిచారు. ఈ సందర్భంలో, అయస్కాంత ద్విధ్రువ క్షణం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశకు ఎదురుగా ఉన్న పరమాణువులు మాత్రమే వేరుచేయబడతాయి. పరిశోధకులు అప్పుడు క్లౌడ్‌ను 435 nK (నానోకెల్విన్‌లు, లేదా 0.000000435 K, దాదాపు సంపూర్ణ సున్నా) కంటే తక్కువగా చల్లబరిచారు.

దీని తరువాత, కండెన్సేట్ దాని బలహీనమైన ఉత్తేజిత శక్తికి సంబంధించిన ఫ్రీక్వెన్సీతో సరళ ధ్రువణ లేజర్ కాంతి యొక్క "కప్లింగ్ బీమ్"తో ప్రకాశిస్తుంది. పరమాణువులు అధిక శక్తి స్థాయికి వెళ్లి కాంతిని గ్రహించడం మానేశాయి. ఫలితంగా, కండెన్సేట్ క్రింది లేజర్ రేడియేషన్‌కు పారదర్శకంగా మారింది. మరియు ఇక్కడ చాలా విచిత్రమైన మరియు అసాధారణ ప్రభావాలు కనిపించాయి. కొలతలు కొన్ని పరిస్థితులలో, బోస్-ఐన్‌స్టీన్ కండెన్సేట్ గుండా వెళుతున్న పల్స్ ఏడు ఆర్డర్‌ల కంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో కాంతి మందగించడానికి సంబంధించిన ఆలస్యంను అనుభవిస్తుంది - ఇది 20 మిలియన్ల కారకం. కాంతి పల్స్ యొక్క వేగం 17 m / s కు మందగించింది మరియు దాని పొడవు అనేక సార్లు తగ్గింది - 43 మైక్రోమీటర్లకు.

కండెన్సేట్ యొక్క లేజర్ వేడిని నివారించడం ద్వారా, వారు కాంతిని మరింత మందగించగలరని పరిశోధకులు విశ్వసిస్తున్నారు - బహుశా సెకనుకు అనేక సెంటీమీటర్ల వేగంతో.

అటువంటి అసాధారణ లక్షణాలతో కూడిన వ్యవస్థ పదార్థం యొక్క క్వాంటం ఆప్టికల్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అలాగే భవిష్యత్ క్వాంటం కంప్యూటర్ల కోసం వివిధ పరికరాలను సృష్టించడం, ఉదాహరణకు, సింగిల్-ఫోటాన్ స్విచ్‌లు.

"కాంతి వేగానికి" దూసుకుపోతున్న అంతరిక్ష నౌక యొక్క కళాకారుడి ప్రాతినిధ్యం క్రెడిట్: నాసా/గ్లెన్ రీసెర్చ్ సెంటర్.

పురాతన కాలం నుండి, తత్వవేత్తలు మరియు శాస్త్రవేత్తలు కాంతిని అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించారు. దాని ప్రాథమిక లక్షణాలను (అనగా అది ఒక కణమా లేదా తరంగమా, మొదలైనవి) గుర్తించడానికి ప్రయత్నించడంతో పాటు, అది ఎంత వేగంగా కదులుతుందో పరిమిత కొలతలు చేయడానికి కూడా వారు ప్రయత్నించారు. 17వ శతాబ్దపు చివరి నుండి, శాస్త్రవేత్తలు అలానే చేస్తున్నారు మరియు పెరుగుతున్న ఖచ్చితత్వంతో.

అలా చేయడం ద్వారా, వారు కాంతి యొక్క మెకానిక్స్ మరియు భౌతిక శాస్త్రం, ఖగోళ శాస్త్రం మరియు విశ్వోద్భవ శాస్త్రంలో ఇది ఎలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందో బాగా అర్థం చేసుకున్నారు. సరళంగా చెప్పాలంటే, కాంతి నమ్మశక్యం కాని వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది మరియు విశ్వంలో అత్యంత వేగంగా కదిలే వస్తువు. దీని వేగం స్థిరమైన మరియు అభేద్యమైన అవరోధం మరియు దూరం యొక్క కొలతగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే అది ఎంత వేగంగా కదులుతోంది?

కాంతి వేగం (లు):

కాంతి 1,079,252,848.8 km/h (1.07 బిలియన్) స్థిరమైన వేగంతో కదులుతుంది. ఇది 299,792,458 m/s గా మారుతుంది. ప్రతిదీ దాని స్థానంలో ఉంచుదాం. మీరు కాంతి వేగంతో ప్రయాణించగలిగితే, మీరు సెకనుకు ఏడున్నర సార్లు భూగోళాన్ని చుట్టవచ్చు. ఇంతలో, ఒక వ్యక్తి సగటున 800 కి.మీ/గం వేగంతో గ్రహం చుట్టూ తిరగడానికి 50 గంటల కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది.

భూమి మరియు సూర్యుని మధ్య కాంతి ప్రయాణించే దూరాన్ని చూపించే దృష్టాంతం. క్రెడిట్: LucasVB/పబ్లిక్ డొమైన్.

384,398.25 కిమీ నుండి సగటు దూరం నుండి ఖగోళ శాస్త్ర కోణం నుండి దీనిని చూద్దాం. కాబట్టి, కాంతి ఈ దూరాన్ని సెకనులో ప్రయాణిస్తుంది. ఇదిలా ఉంటే, సగటు 149,597,886 కిమీ, అంటే కాంతి ఈ ప్రయాణం చేయడానికి కేవలం 8 నిమిషాలు మాత్రమే పడుతుంది.

ఖగోళ దూరాలను నిర్ణయించడానికి కాంతి వేగం మెట్రిక్ ఎందుకు అని ఆశ్చర్యపోనవసరం లేదు. వంటి నక్షత్రం 4.25 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉందని మేము చెప్పినప్పుడు, 1.07 బిలియన్ కిమీ/గం స్థిరమైన వేగంతో ప్రయాణించడం వల్ల అక్కడికి చేరుకోవడానికి దాదాపు 4 సంవత్సరాల 3 నెలలు పడుతుంది. కానీ కాంతి వేగం కోసం మనం ఈ నిర్దిష్ట విలువను ఎలా చేరుకున్నాము?

అధ్యయన చరిత్ర:

17వ శతాబ్దం వరకు, కాంతి పరిమిత వేగంతో లేదా తక్షణమే ప్రయాణిస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసించారు. ప్రాచీన గ్రీకుల కాలం నుండి మధ్యయుగ ఇస్లామిక్ వేదాంతవేత్తలు మరియు ఆధునిక పండితుల వరకు చర్చలు జరిగాయి. కానీ డానిష్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త ఓలే రోమర్ (1644-1710) యొక్క పని కనిపించే వరకు, దీనిలో మొదటి పరిమాణాత్మక కొలతలు జరిగాయి.

1676లో, రోమర్ బృహస్పతి యొక్క అంతర్భాగంలో ఉన్న చంద్రుడు అయో యొక్క కాలాలు భూమి బృహస్పతిని సమీపిస్తున్నప్పుడు అది దూరంగా కదులుతున్నప్పుడు కంటే తక్కువగా కనిపిస్తాయని గమనించాడు. దీని నుండి అతను కాంతి పరిమిత వేగంతో ప్రయాణిస్తుందని మరియు భూమి యొక్క కక్ష్య యొక్క వ్యాసాన్ని దాటడానికి సుమారు 22 నిమిషాలు పడుతుందని అంచనా వేశారు.

డిసెంబరు 28, 1934న కార్నెగీ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో 11వ జోసియా విల్లార్డ్ గిబ్స్ లెక్చర్‌లో ప్రొఫెసర్ ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్, పదార్థం మరియు శక్తి వివిధ రూపాల్లో ఒకటే అనే తన సిద్ధాంతాన్ని వివరించాడు. క్రెడిట్: AP ఫోటో

క్రిస్టియాన్ హ్యూజెన్స్ ఈ అంచనాను ఉపయోగించారు మరియు భూమి యొక్క కక్ష్య యొక్క వ్యాసంతో 220,000 కిమీ/సె అంచనాకు చేరుకున్నారు. ఐజాక్ న్యూటన్ తన సెమినల్ 1706 వర్క్ ఆప్టిక్స్‌లో రోమర్ యొక్క లెక్కల గురించి కూడా నివేదించాడు. భూమి మరియు సూర్యుని మధ్య దూరాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, కాంతి ఒకదాని నుండి మరొకటి ప్రయాణించడానికి ఏడు లేదా ఎనిమిది నిమిషాలు పడుతుందని అతను లెక్కించాడు. రెండు సందర్భాలలో సాపేక్షంగా చిన్న లోపం ఉంది.

ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు హిప్పోలైట్ ఫిజౌ (1819-1896) మరియు లియోన్ ఫౌకాల్ట్ (1819-1868) చేసిన తరువాత కొలతలు ఈ గణాంకాలను శుద్ధి చేశాయి, దీని విలువ సెకనుకు 315,000 కి.మీ. మరియు 19 వ శతాబ్దం రెండవ సగం నాటికి, శాస్త్రవేత్తలు కాంతి మరియు విద్యుదయస్కాంతత్వం మధ్య కనెక్షన్ గురించి తెలుసుకున్నారు.

విద్యుదయస్కాంత మరియు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఛార్జీలను కొలవడం ద్వారా భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు దీనిని సాధించారు. సంఖ్యా విలువ కాంతి వేగానికి చాలా దగ్గరగా ఉందని వారు కనుగొన్నారు (ఫిజౌ చేత కొలవబడినది). విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు ఖాళీ ప్రదేశంలో వ్యాప్తి చెందుతాయని తన స్వంత పని ఆధారంగా, జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త విల్హెల్మ్ ఎడ్వర్డ్ వెబర్ కాంతి విద్యుదయస్కాంత తరంగాని ప్రతిపాదించాడు.

తదుపరి పెద్ద పురోగతి 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో వచ్చింది. ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ "ఆన్ ది ఎలెక్ట్రోడైనమిక్స్ ఆఫ్ మూవింగ్ బాడీస్" అనే శీర్షికతో తన పేపర్‌లో, శూన్యంలో కాంతి వేగం, స్థిరమైన వేగాన్ని కలిగి ఉన్న పరిశీలకుడిచే కొలవబడుతుంది, ఇది అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల రిఫరెన్స్‌లలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది మరియు చలనం నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. మూలం లేదా పరిశీలకుడు.

ఒక గ్లాసు నీటి ద్వారా ప్రకాశించే లేజర్ పుంజం గాలి నుండి గాజుకు నీటికి మరియు తిరిగి గాలికి వెళుతున్నప్పుడు అది ఎన్ని మార్పులకు లోనవుతుందో చూపిస్తుంది. క్రెడిట్: బాబ్ కింగ్.

ఈ ప్రకటన మరియు గెలీలియో యొక్క సాపేక్షత సూత్రాన్ని ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించి, ఐన్‌స్టీన్ ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించారు, దీనిలో శూన్యంలో కాంతి వేగం (సి) ప్రాథమిక స్థిరాంకం. దీనికి ముందు, శాస్త్రవేత్తల మధ్య ఒప్పందం ఏమిటంటే, స్థలం “ప్రకాశించే ఈథర్” తో నిండి ఉంది, ఇది దాని ప్రచారానికి బాధ్యత వహిస్తుంది - అనగా. కదిలే మాధ్యమం ద్వారా కదులుతున్న కాంతి మీడియం యొక్క తోకలో కదులుతుంది.

దీని అర్థం కాంతి యొక్క కొలవబడిన వేగం ఒక మాధ్యమం ద్వారా దాని వేగం యొక్క సాధారణ మొత్తం మరియు ఆ మాధ్యమం యొక్క వేగం. అయితే, ఐన్స్టీన్ సిద్ధాంతం స్థిరమైన ఈథర్ భావనను పనికిరానిదిగా మార్చింది మరియు స్థలం మరియు సమయం యొక్క భావనను మార్చింది.

అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో కాంతి వేగం ఒకేలా ఉంటుందనే ఆలోచనను ముందుకు తీసుకురావడమే కాకుండా, కాంతి వేగానికి దగ్గరగా వస్తువులు కదులుతున్నప్పుడు పెద్ద మార్పులు సంభవిస్తాయని కూడా సూచించింది. వీటిలో కదులుతున్న శరీరం యొక్క స్థల-సమయం ఫ్రేమ్ నెమ్మదిగా కనిపించడం మరియు కొలత పరిశీలకుని దృష్టికోణం నుండి ఉన్నప్పుడు కదలిక దిశను కలిగి ఉంటుంది (అనగా, సాపేక్ష సమయ విస్తరణ, ఇది కాంతి వేగాన్ని చేరుకున్నప్పుడు సమయం మందగిస్తుంది) .

అతని పరిశీలనలు మెకానిక్స్ నియమాలతో విద్యుత్ మరియు అయస్కాంతత్వం కోసం మాక్స్‌వెల్ యొక్క సమీకరణాలతో కూడా ఏకీభవిస్తాయి, ఇతర శాస్త్రవేత్తల సంబంధం లేని వాదనలను తప్పించడం ద్వారా గణిత గణనలను సులభతరం చేస్తాయి మరియు కాంతి వేగాన్ని ప్రత్యక్షంగా పరిశీలించడానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.

పదార్థం మరియు శక్తి ఎంత సారూప్యంగా ఉంటాయి?

20వ శతాబ్దపు రెండవ భాగంలో, లేజర్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్లు మరియు ప్రతిధ్వని కావిటీలను ఉపయోగించి మరింత ఖచ్చితమైన కొలతలు కాంతి వేగం యొక్క అంచనాలను మరింత మెరుగుపరిచాయి. 1972 నాటికి, కొలరాడోలోని బౌల్డర్‌లోని US నేషనల్ బ్యూరో ఆఫ్ స్టాండర్డ్స్‌లోని ఒక సమూహం, ప్రస్తుతం ఆమోదించబడిన 299,792,458 m/s విలువను చేరుకోవడానికి లేజర్ ఇంటర్‌ఫెరోమెట్రీని ఉపయోగించింది.

ఆధునిక ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలో పాత్ర:

శూన్యంలో కాంతి వేగం మూలం యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు మరియు పరిశీలకుని సూచన ఫ్రేమ్ యొక్క జడత్వంపై ఐన్స్టీన్ యొక్క సిద్ధాంతం అనేక ప్రయోగాల ద్వారా స్థిరంగా నిర్ధారించబడింది. ఇది అన్ని ద్రవ్యరాశి లేని కణాలు మరియు తరంగాలు (కాంతితో సహా) శూన్యంలో ప్రయాణించగల వేగంపై గరిష్ట పరిమితిని కూడా సెట్ చేస్తుంది.

దీని యొక్క ఒక ఫలితం ఏమిటంటే, కాస్మోలాజీలు ఇప్పుడు స్పేస్‌టైమ్ అని పిలువబడే ఒకే నిర్మాణంగా స్పేస్ మరియు సమయాన్ని వీక్షిస్తాయి, ఇందులో కాంతి వేగాన్ని రెండింటి విలువను (అంటే కాంతి సంవత్సరాలు, కాంతి నిమిషాలు మరియు కాంతి సెకన్లు) నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. విశ్వం యొక్క విస్తరణ త్వరణాన్ని నిర్ణయించడంలో కాంతి వేగాన్ని కొలవడం కూడా ఒక ముఖ్యమైన అంశం.

1920ల ప్రారంభంలో, లెమైట్రే మరియు హబుల్ యొక్క పరిశీలనలతో, విశ్వం దాని మూలం నుండి విస్తరిస్తున్నట్లు శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తెలుసుకున్నారు. గెలాక్సీ ఎంత దూరంగా ఉంటే అది అంత వేగంగా కదులుతుందని కూడా హబుల్ గమనించాడు. ఇప్పుడు హబుల్ స్థిరాంకం అని పిలవబడేది విశ్వం విస్తరిస్తున్న వేగం, ఇది మెగాపార్సెక్‌కు 68 కి.మీ/సెకు సమానం.

విశ్వం ఎంత వేగంగా విస్తరిస్తోంది?

ఈ దృగ్విషయం, ఒక సిద్ధాంతంగా అందించబడింది, అంటే కొన్ని గెలాక్సీలు వాస్తవానికి కాంతి వేగం కంటే వేగంగా కదులుతుంటాయి, ఇది మన విశ్వంలో మనం గమనించే వాటిపై పరిమితిని విధించవచ్చు. ముఖ్యంగా, కాంతి వేగం కంటే వేగంగా ప్రయాణించే గెలాక్సీలు మనకు కనిపించని "కాస్మోలాజికల్ ఈవెంట్ హోరిజోన్"ను దాటుతాయి.

అదనంగా, 1990ల నాటికి, సుదూర గెలాక్సీల రెడ్‌షిఫ్ట్ యొక్క కొలతలు గత కొన్ని బిలియన్ సంవత్సరాలలో విశ్వం యొక్క విస్తరణ వేగవంతం అవుతోందని చూపించాయి. ఇది "డార్క్ ఎనర్జీ" సిద్ధాంతానికి దారితీసింది, ఇక్కడ ఒక అదృశ్య శక్తి దాని ద్వారా కదులుతున్న వస్తువుల కంటే (కాంతి వేగంపై పరిమితిని విధించకుండా లేదా సాపేక్షతను విచ్ఛిన్నం చేయకుండా) అంతరిక్షం యొక్క విస్తరణకు దారి తీస్తుంది.

ప్రత్యేక మరియు సాధారణ సాపేక్షతతో పాటు, శూన్యంలో కాంతి వేగం యొక్క ఆధునిక విలువ విశ్వోద్భవ శాస్త్రం, క్వాంటం మెకానిక్స్ మరియు కణ భౌతికశాస్త్రం యొక్క ప్రామాణిక నమూనా నుండి ఉద్భవించింది. ద్రవ్యరాశి లేని కణాలు కదలగల ఎగువ పరిమితి విషయానికి వస్తే ఇది స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ద్రవ్యరాశి ఉన్న కణాలకు సాధించలేని అవరోధంగా ఉంటుంది.

మనం బహుశా ఏదో ఒకరోజు కాంతి వేగాన్ని అధిగమించే మార్గాన్ని కనుగొంటాము. ఇది ఎలా జరుగుతుందనే దాని గురించి మాకు ఆచరణాత్మక ఆలోచనలు లేనప్పటికీ, సాంకేతికతలోని "స్మార్ట్ మనీ" అనేది వార్ప్ బుడగలు (అకా. ఆల్క్యూబియర్ వార్ప్ డ్రైవ్) సృష్టించడం ద్వారా లేదా దాని ద్వారా టన్నెలింగ్ చేయడం ద్వారా (అకా. వార్మ్హోల్స్).

వార్మ్ హోల్స్ అంటే ఏమిటి?

అప్పటి వరకు, మనం చూసే విశ్వంతో సంతృప్తి చెందాలి మరియు సాంప్రదాయ పద్ధతులను ఉపయోగించి చేరుకోగల భాగాన్ని అన్వేషించడంలో కట్టుబడి ఉండాలి.

మీరు చదివిన వ్యాసం శీర్షిక "కాంతి వేగం ఎంత?".

కాబట్టి మార్గం ద్వారా. శూన్యంలో కాంతి వేగం మరియు మరొక మాధ్యమంలో కాంతి వేగం చాలా తేడా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, అమెరికాలో (దురదృష్టవశాత్తూ నాకు ఏ ప్రయోగశాలలో గుర్తులేదు) వారు కాంతిని దాదాపు పూర్తిగా ఆపివేయగలిగారు.

కానీ కాంతి 1/299792458 సెకను కంటే ఎక్కువ వేగాన్ని అభివృద్ధి చేయదు, ఎందుకంటే... కాంతి అనేది ఒక సాధారణ విద్యుదయస్కాంత తరంగం (x-కిరణాలు లేదా వేడి మరియు రేడియో తరంగాల మాదిరిగానే), తరంగదైర్ఘ్యం మరియు పౌనఃపున్యం మాత్రమే భిన్నంగా ఉంటాయి, ఆధునిక దృష్టిలో ఇది స్తరీకరించిన స్థల-సమయంలో తరంగం, మరియు ఈ తరంగాన్ని మనం లెక్కించినప్పుడు మనకు లభిస్తుంది. ఫోటాన్ (కాంతి పరిమాణం). ఇది ద్రవ్యరాశి లేని కణం, కాబట్టి ఫోటాన్‌కు సమయం ఉండదు. దీనర్థం బిలియన్ల సంవత్సరాల క్రితం (నేటి పరిశీలకునికి సంబంధించి) జన్మించిన ఫోటాన్‌కు సమయం గడిచిపోలేదు. E = MC2 (ద్రవ్యరాశి శక్తికి సమానం) సూత్రం ప్రకారం, కాంతి వేగాన్ని ఒక ప్రతిపాదనగా పరిగణించవచ్చు, మీరు సున్నా కాని ద్రవ్యరాశితో (ఉదాహరణకు, ఒక ఎలక్ట్రాన్) కణాన్ని వేగానికి వేగవంతం చేస్తే అది మారుతుంది. కాంతి, అప్పుడు దానిలోకి అనంతమైన శక్తిని పంప్ చేయాలి, ఇది భౌతికంగా అసాధ్యం. ద్రవ్యరాశి లేని ఫాటాన్ యొక్క వేగం 1/299792458 సెకన్లు (కాంతి వేగం) అనేది మన దృశ్యమాన విశ్వంలో గరిష్ట వేగం అని దీని నుండి అనుసరిస్తుంది.

కాంతి వేగం a-priory 299,792,458 m/sకి సమానం.

ప్రాథమిక భౌతిక స్థిరాంకాలు మరియు అత్యంత స్థిరమైన సహజ ప్రక్రియల ఆధారంగా భౌతిక యూనిట్ల ప్రమాణాలను నిర్ణయించడం ఆధునిక ధోరణి. అందువల్ల, ప్రధాన భౌతిక పరిమాణం సమయం (ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్వచించబడింది), ఎందుకంటే సాంకేతికంగా గరిష్ట స్థిరత్వం (మరియు అందువల్ల ఖచ్చితత్వం) ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రమాణంలో ఖచ్చితంగా సాధించబడుతుంది. అందువల్ల, వారు ఇతర కొలత యూనిట్లను ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఫండమెంటల్ స్థిరాంకాలకి తగ్గించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. అందువల్ల, మీటర్, డైన్ యొక్క యూనిట్‌గా, ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా, అత్యంత ఖచ్చితంగా నమోదు చేయబడిన విలువగా మరియు ప్రాథమిక స్థిరాంకం - కాంతి వేగంగా నిర్వచించబడింది.

చిన్న గమనిక: మీటర్ యొక్క నిర్వచనం మరియు మీటర్ యొక్క ప్రమాణం రెండు వేర్వేరు విషయాలు. నిర్వచనంమీటర్ అంటే కాంతి సెకనులో 1/299,792,458లో ప్రయాణించే దూరం. ఎ సూచనమీటర్ అనేది సాంకేతిక పరికరం, దీని రూపకల్పన ఇతర విషయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

సరళమైన అవగాహన కోసం, కాంతి వేగాన్ని సెకనుకు 300,000 కిమీగా పరిగణించవచ్చు. పోలిక కోసం: భూమి యొక్క భూమధ్యరేఖ పొడవు 40,000 కి.మీ, అంటే, రెండవ కాంతిలో, భూమధ్యరేఖ వెంట కూడా 7 సార్లు కంటే ఎక్కువ భూమి చుట్టూ ఎగురుతుంది. ఇది చాలా భారీ వేగం. ప్రజలు ధ్వని వేగం కంటే 2-3 రెట్లు మాత్రమే గరిష్ట వేగాన్ని సాధించారు, అంటే గంటకు 3 - 4 వేల కిలోమీటర్లు లేదా సెకనుకు 1 కి.మీ. ప్రస్తుతం ఉన్న మానవజాతి సాంకేతికతలతో పోల్చితే కాంతి వేగం ఇదే.

శూన్యంలో కాంతి యొక్క అత్యంత ఖచ్చితమైన వేగం గంటకు 299,792,458 మీ/సె లేదా 1,079,252,848.8 కిలోమీటర్లు, ఇది 1975లో జరిగింది.

వికీపీడియా ప్రకారం, కాంతి వేగం

299,792,458 m/s అనేది శూన్యంలో కాంతి వేగం. సమస్యలను పరిష్కరించడంలో సౌలభ్యం కోసం, ఫిగర్ 300,000,000 m/s ఉపయోగించండి శూన్యంలో కాంతి వేగం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

మేము ఏదైనా మాధ్యమంలో కాంతి వేగం గురించి మాట్లాడినట్లయితే, అప్పుడు

గాలిలో కాంతి వేగం శూన్యంలో కాంతి వేగంతో సమానంగా ఉంటుంది.

కానీ నీటిలో ఇది గాలిలో కంటే 25% తక్కువగా ఉంటుంది.

ఇప్పుడు, మన కాలంలో, చేతిలో కంప్యూటర్ మరియు ఇంటర్నెట్ ఉన్నందున, కాంతి వేగం ఏమిటో తెలుసుకోవడం సమస్య కాదు, ఎందుకంటే ఇది బహిరంగ సమాచారం మరియు ఈ విలువ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

సెకనుకు 299,792,458 మీటర్లు.

అటువంటి డేటాను నేర్చుకున్న తరువాత, మీరు స్పష్టంగా కొంచెం ఆశ్చర్యపోవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది నిజంగా భారీ వేగం, దీనికి ఇంకా సమానం లేదు మరియు దానిని అధిగమించడం సాధ్యం కాదు.

ఆసక్తికరమైన డేటాతో మరొక ఆసక్తికరమైన ప్లేట్ ఇక్కడ ఉంది:

1975 లో, గొప్ప ఆవిష్కరణ జరిగింది, అవి కాంతి వేగం కొలుస్తారు, ఇది:

స్పష్టమైన అవగాహన కోసం, మీరు డ్రాయింగ్‌ను చూడాలని నేను సూచిస్తున్నాను.

సూర్యకాంతి భూమిని చేరుకోవడానికి దాదాపు 8 నిమిషాల 19 సెకన్లు పడుతుంది.

దిగువ వీడియోలో, మానవ అవగాహనలో మరియు పునరుత్పత్తికి ప్రాప్యత చేయలేని విధంగా ఎంత వేగంగా ఉంటుందో ఊహించడానికి మేము మరింత ప్రాప్యత చేయగల భాషలో కాంతి వేగం వంటి పరిమాణాన్ని వివరించడానికి ప్రయత్నించాము.

కాంతి వేగం ప్రస్తుతం సెకనుకు 299,792,458 మీటర్లు అని నమ్ముతారు.

మీకు శాస్త్రీయ ఖచ్చితత్వంతో ఈ విలువ అవసరం లేకపోతే, ఉదాహరణకు పాఠశాల సమస్యలలో, ఈ విలువను సెకనుకు 300,000,000 మీటర్లకు లేదా సెకనుకు 300,000 కిలోమీటర్లకు చుట్టుముట్టడం ఆచారం.

ఇంతకుముందు కాంతి వేగం అనే భావన హద్దులు దాటితే, ఇప్పుడు హైపర్‌సోనిక్ ఫైటర్‌లు ఇప్పటికే నిర్మించబడుతున్నాయి, ఇవి 2030 నాటికి సేవలోకి ప్రవేశించాలి.

కాంతి వేగం సెకనుకు 299,792,458 మీటర్లు లేదా గంటకు 1,079,252,848.8 కిలోమీటర్లు, దీనిని మొదటిసారిగా 1676లో డేన్ O. C. Rmer నిర్ణయించారు.

- శూన్యంలో కాంతి వేగం ఎంత?
అని నమ్ముతారు కాంతి వేగం(అత్యంత ఖచ్చితమైన కొలత) 299,792,458 m/s = 299,792.458 km/s. ఒక ప్లాంక్ యూనిట్‌గా లెక్కించబడుతుంది. తరచుగా ఈ సంఖ్యలు గుండ్రంగా ఉంటాయి (ఉదాహరణకు, పాఠశాల భౌతిక సమస్యలలో). 300,000,000 మీ/సె = 300,000 కిమీ/సె.
చాలా ఆసక్తికరమైన కథనం (మరింత ఖచ్చితంగా, 9వ తరగతి భౌతికశాస్త్ర పాఠ్యపుస్తకం నుండి ఒక అధ్యాయం) డానిష్ శాస్త్రవేత్త ఎలా చెప్పాడో O. Rmer 1676లో మొదటిసారిగా కాంతి వేగాన్ని అంచనా వేసింది. మరియు ఇక్కడ మరొక కథనం ఉంది.
- వివిధ పారదర్శక మాధ్యమాలలో కాంతి ప్రచారం యొక్క వేగం ఎంత??
వివిధ పారదర్శక మాధ్యమాలలో కాంతి వేగం ఎల్లప్పుడూ శూన్యంలో కాంతి వేగం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఏదైనా పారదర్శక మాధ్యమంలో కాంతి వేగాన్ని పొందడానికి, మేము ఈ మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన సూచిక ద్వారా శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని విభజిస్తాము. . వాక్యూమ్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక ఏకత్వానికి సమానం.

v (ఒక నిర్దిష్ట మాధ్యమంలో కాంతి వేగం) పొందడానికి, మీరు c (శూన్యంలో కాంతి వేగం)ని n ద్వారా విభజించాలి. అందువల్ల, ఏదైనా పారదర్శక మాధ్యమంలో కాంతి యొక్క ప్రచారం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
- గాలిలో కాంతి వేగం ఎంత?
గాలిలో కాంతి వేగం, మేము ఇప్పటికే గుర్తించాము, శూన్యంలో కాంతి వేగం, మేము విభజించాము గాలి యొక్క వక్రీభవన సూచిక, ఇది n గా సూచించబడుతుంది. మరియు ఇదే గుణకం తరంగదైర్ఘ్యం, పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అంటే, వేర్వేరు n కోసం, గాలిలో కాంతి వేగం భిన్నంగా ఉంటుంది, కానీ శూన్యంలో కాంతి వేగం కంటే ఖచ్చితంగా తక్కువగా ఉంటుంది.
- గాజులో కాంతి వేగం ఎంత?
మీరు అర్థం చేసుకున్నట్లుగా ఒకే సూత్రం, మరియు n 1.47 నుండి 2.04 వరకు సమానంగా ఉంటుంది. గాజు వక్రీభవన సూచిక పేర్కొనబడకపోతే, సగటు విలువ (n = 1.75) తీసుకోవడం ప్రత్యామ్నాయం.
- నీటిలో కాంతి వేగం ఎంత?
నీటికి వక్రీభవన సూచిక ఉంటుంది(n) 1.33కి సమానం. అప్పుడు:
v = c: n = 299,792,458 m/s: 1.33,225,407,863 m/s - నీటిలో కాంతి వేగం.

ప్రాథమిక భౌతిక స్థిరాంకం - శూన్యంలో కాంతి వేగం 299,792,458 m/s, కాంతి వేగం యొక్క ఈ కొలత 1975లో చేయబడింది. పాఠశాలలో, ఈ విలువ సాధారణంగా 300,000,000 m/s అని వ్రాయబడుతుంది మరియు సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

పురాతన కాలంలో కూడా, వారు ఈ విలువను గుర్తించడానికి ప్రయత్నించారు, కానీ చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉందని విశ్వసించారు. మరియు 1676 లో మాత్రమే, డానిష్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త ఓలాఫ్ రోమర్ కాంతి వేగాన్ని కొలిచిన మొదటి వ్యక్తి మరియు అతని లెక్కల ప్రకారం, ఇది సెకనుకు 220 వేల కిలోమీటర్లకు సమానం.

కాంతి వేగం సున్నా!

సరే, దాని స్పెక్ట్రాలో కాంతి కనిపించదు అనే వాస్తవంతో ప్రారంభిద్దాం.

మనకు వెలుగు కనిపించదు!

ఈ కాంతిని ప్రతిబింబించే వస్తువులను మాత్రమే మనం చూస్తాము.

ఉదాహరణ: మేము చీకటి ఆకాశంలో ఒక నక్షత్రాన్ని చూస్తాము (ఇది ముఖ్యమైనది) మరియు అకస్మాత్తుగా, ఉదాహరణకు, మన కంటికి మరియు నక్షత్రం వైపు దిశకు మధ్య ఒక మేఘం కనిపించినట్లయితే, అది ఈ అదృశ్య కాంతిని ప్రతిబింబిస్తుంది.

ఇది మొదటిది.

కాంతి అనేది నిలబడి ఉండే తరంగం.

వెలుతురు ఎక్కడికీ పోదు. ఈ కాంతిని ప్రతిబింబించే ఒక ప్రకాశించే వస్తువు ద్వారా కాంతిని తీసుకువెళతారు, ఉదాహరణకు, టార్చ్‌తో కూడిన టార్చ్ బేరర్, మరియు మేము దానిని మంట నుండి ప్రతిబింబంగా చూస్తాము, దానిపై ప్రతిచర్యలు జరుగుతాయి.

టార్చ్ కాంతికి మూలం కాదు!

రసాయన చర్య కారణంగా టార్చ్ ఉపరితలంపై కనిపించిన కాంతిని మాత్రమే టార్చ్ ప్రతిబింబిస్తుంది.

ఫిలమెంట్ కోసం కూడా అదే జరుగుతుంది.

మేము ఫ్లాష్‌లైట్ తీసుకొని దాని నుండి రిఫ్లెక్టర్‌ను తీసివేస్తాము మరియు చీకటి గదిలో, కేవలం ఒక లైట్ బల్బ్ సమానంగా ప్రకాశిస్తుంది (ఇది ముఖ్యమైనది), చాలా చిన్న స్థలం మాత్రమే. మరియు మనం ఎంత సమయం వెయిట్ చేసినా, వెలుగు మరెక్కడా చేరదు. కాంతి ఎప్పటికీ ఒకే చోట ఉంటుంది, లేదా ఫిలమెంట్, వేడెక్కడం, కాంతి (గ్లో) ప్రతిబింబించే వరకు! కానీ, మనం రిఫ్లెక్టర్‌ను ఉంచినట్లయితే, కాంతి పుంజంలోకి స్థానీకరించబడిందని మరియు ప్రకాశించే శక్తిలో పెరుగుదల లేకుండా మరింత చొచ్చుకుపోయేలా చూస్తాము; ఇంకా ఎక్కువ, కానీ పరిమిత పుంజంలో మరింత స్థానికీకరించబడింది.

కానీ, చాలా దూరంలో ఉన్నా మరియు పుంజం యొక్క దిశ నుండి దూరంగా ఉన్నప్పటికీ, మేము, పూర్తి చీకటిలో ఉన్నప్పటికీ, ఇప్పటికీ కాంతి ప్రదేశాన్ని చూస్తాము. మేము కళ్ళు మూసుకుని ఏమీ చూడలేము మరియు మేము వాటిని తెరిచి, చీకటి నేపథ్యంలో ఫ్లాష్‌లైట్ నుండి వెంటనే ఒక ప్రకాశవంతమైన ప్రదేశాన్ని చూస్తాము.

మనం ఏ కాంతి వేగం గురించి మాట్లాడవచ్చు?

కాంతికి వేగం ఉండదు. కాంతి అనేది నిలబడి ఉండే తరంగం. నిలబడి ఉన్న కాంతి తరంగానికి రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క శక్తి కారణంగా దాని వాల్యూమ్ మారదు, దాని కాన్ఫిగరేషన్‌ను మార్చే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు నిలబడి ఉన్న తరంగాన్ని ప్రతిబింబించే వస్తువులను ప్రకాశిస్తున్నప్పుడు మాత్రమే నిలబడి ఉన్న తరంగం కనిపిస్తుంది మరియు మనం దానిని ఒక చీకటి నేపథ్యంలో కాంతి ప్రదేశం మరియు పైగా కాదు.

కాంతి వేగంపై మీకు ఆసక్తి ఉన్న వాతావరణంలో మీరు పేర్కొనలేదు కాబట్టి, మీరు వివరణాత్మక సమాధానం ఇవ్వాలి. అనస్తీషా అనా శూన్యంలో కాంతి వేగం గురించి ఖచ్చితంగా చెప్పింది. కానీ వివిధ మాధ్యమాలలో కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉండదు మరియు తప్పనిసరిగా వాక్యూమ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, ఒకే మాధ్యమంలో వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల కాంతి వేగం భిన్నంగా ఉంటుంది. మరియు కాంతి యొక్క ఈ ఆస్తి చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, లేదా బదులుగా, ఆప్టిక్స్లో పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది. ఆప్టిక్స్‌లో, ఆప్టికల్ మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన సూచిక అనే భావన ప్రవేశపెట్టబడింది. ఇచ్చిన మాధ్యమంలో నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క కాంతి వేగం శూన్యంలో కాంతి వేగం కంటే ఎన్ని రెట్లు తక్కువగా ఉందో ఈ పరామితి చూపుతుంది. ఉదాహరణకు, ఆప్టికల్ గ్లాస్ LK8లో, 706.52 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యంతో ఎరుపు కాంతి యొక్క ప్రచారం యొక్క వేగం శూన్యంలో కంటే 1.46751 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది. ఆ. LK8 గ్లాస్‌లో ఎరుపు కాంతి వేగం సుమారుగా 299,792,458/1.46751 = 204286484 m/s, మరియు 479.99 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన నీలి కాంతి వేగం 203113916 m/s. కాంతి వేగం గణనీయంగా తక్కువగా ఉండే ఆప్టికల్ మీడియా ఉన్నాయి. కొన్ని తరంగదైర్ఘ్యాల కోసం లేజర్ స్ఫటికాలలో వక్రీభవన సూచిక 2.8కి దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువలన, ఈ స్ఫటికాలలో కాంతి వేగం శూన్యంలో కాంతి వేగం కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

కాంతి వేగం అనేది ఇప్పటి వరకు తెలిసిన అత్యంత అసాధారణమైన కొలత పరిమాణం. కాంతి ప్రచారం యొక్క దృగ్విషయాన్ని వివరించడానికి ప్రయత్నించిన మొదటి వ్యక్తి ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్. అతను బాగా తెలిసిన ఫార్ములాతో ముందుకు వచ్చాడు ఇ = mc² , ఎక్కడ ఇశరీరం యొక్క మొత్తం శక్తి, m- ద్రవ్యరాశి, మరియు సి- శూన్యంలో కాంతి వేగం.

ఫార్ములా మొదటిసారిగా 1905లో అన్నలెన్ డెర్ ఫిజిక్ పత్రికలో ప్రచురించబడింది. అదే సమయంలో, ఐన్స్టీన్ సంపూర్ణ వేగంతో కదిలే శరీరంతో ఏమి జరుగుతుందనే దాని గురించి ఒక సిద్ధాంతాన్ని ముందుకు తెచ్చారు. కాంతి వేగం స్థిరమైన పరిమాణం అనే వాస్తవం ఆధారంగా, అతను స్థలం మరియు సమయం మారాలి అనే నిర్ణయానికి వచ్చాడు.

అందువలన, కాంతి వేగంతో, ఒక వస్తువు అనంతంగా తగ్గిపోతుంది, దాని ద్రవ్యరాశి అనంతంగా పెరుగుతుంది మరియు సమయం ఆచరణాత్మకంగా ఆగిపోతుంది.

1977లో, కాంతి వేగాన్ని గణించడం సాధ్యమైంది; సెకనుకు 299,792,458 ± 1.2 మీటర్లు. కఠినమైన గణనల కోసం, 300,000 km/s విలువ ఎల్లప్పుడూ భావించబడుతుంది. ఈ విలువ నుండి అన్ని ఇతర కాస్మిక్ కొలతలు ఆధారపడి ఉంటాయి. ఈ విధంగా "కాంతి సంవత్సరం" మరియు "పార్సెక్" (3.26 కాంతి సంవత్సరాలు) అనే భావన కనిపించింది.

కాంతి వేగంతో కదలడం అసాధ్యం, దానిని అధిగమించడం చాలా తక్కువ. మానవ అభివృద్ధి యొక్క ఈ దశలో కనీసం. మరోవైపు, సైన్స్ ఫిక్షన్ రచయితలు సుమారు 100 సంవత్సరాలుగా తమ నవలల పేజీలలో ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. బహుశా ఒక రోజు సైన్స్ ఫిక్షన్ వాస్తవం అవుతుంది, ఎందుకంటే 19వ శతాబ్దంలో, జూల్స్ వెర్న్ హెలికాప్టర్, విమానం మరియు ఎలక్ట్రిక్ చైర్ రూపాన్ని ఊహించాడు, ఆపై అది స్వచ్ఛమైన సైన్స్ ఫిక్షన్!

వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం- శూన్యంలో విద్యుదయస్కాంత తరంగాల వ్యాప్తి వేగం యొక్క సంపూర్ణ విలువ. భౌతిక శాస్త్రంలో ఇది లాటిన్ అక్షరంతో సూచించబడుతుంది సి.
శూన్యంలో కాంతి వేగం ఒక ప్రాథమిక స్థిరాంకం, జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్ ఎంపిక నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది.
నిర్వచనం ప్రకారం, ఇది ఖచ్చితంగా ఉంది 299,792,458 మీ/సె (సుమారు విలువ 300 వేల కిమీ/సె).
ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఉంది శక్తి మరియు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేసే ఏదైనా భౌతిక పరస్పర చర్యల ప్రచారం కోసం గరిష్ట వేగం.

కాంతి వేగం ఎలా నిర్ణయించబడింది?

మొదటిసారిగా కాంతి వేగాన్ని నిర్ణయించడం జరిగింది 1676 O. K. రోమర్బృహస్పతి ఉపగ్రహాల గ్రహణాల మధ్య సమయ వ్యవధిలో మార్పుల ద్వారా.

1728లో దీనిని J. బ్రాడ్లీ స్థాపించారు, స్టార్‌లైట్ అబెర్రేషన్‌ల గురించి అతని పరిశీలనల ఆధారంగా.

1849లో A. I. L. ఫిజౌకాంతి ఖచ్చితంగా తెలిసిన దూరం (బేస్) ప్రయాణించడానికి పట్టే సమయానికి కాంతి వేగాన్ని కొలిచిన మొదటి వ్యక్తి; గాలి వక్రీభవన సూచిక 1 నుండి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, భూమి ఆధారిత కొలతలు c కి చాలా దగ్గరగా విలువను ఇస్తాయి.
Fizeau యొక్క ప్రయోగంలో, ఒక మూలం S నుండి ఒక కాంతి పుంజం, ఒక అపారదర్శక అద్దం N ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది, ఒక భ్రమణ టూత్ డిస్క్ W ద్వారా కాలానుగుణంగా అంతరాయం కలిగింది, MN (సుమారు 8 కి.మీ) బేస్ దాటి, M అద్దం నుండి ప్రతిబింబించి, తిరిగి డిస్క్. కాంతి పంటిని తాకినప్పుడు, అది పరిశీలకుడికి చేరుకోలేదు మరియు దంతాల మధ్య గ్యాప్‌లో పడిపోయిన కాంతిని ఐపీస్ E ద్వారా గమనించవచ్చు. డిస్క్ యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని బట్టి, కాంతికి పట్టే సమయం బేస్ ద్వారా ప్రయాణం నిర్ణయించబడింది. Fizeau c = 313300 km/s విలువను పొందింది.

1862లో J. B. L. ఫౌకాల్ట్ 1838లో D. అరాగో ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన ఆలోచనను అమలు చేసింది, టూత్ డిస్క్‌కు బదులుగా వేగంగా తిరిగే (512 r/s) అద్దాన్ని ఉపయోగించి. అద్దం నుండి ప్రతిబింబిస్తూ, కాంతి పుంజం బేస్ వైపు మళ్ళించబడింది మరియు తిరిగి వచ్చినప్పుడు అదే అద్దం మీద పడింది, ఇది ఒక నిర్దిష్ట చిన్న కోణం ద్వారా తిప్పడానికి సమయం ఉంది. కేవలం 20 మీటర్ల బేస్‌తో, ఫోకాల్ట్ వేగాన్ని కనుగొన్నాడు కాంతి 29800080 ± 500 km/sకి సమానం. Fizeau మరియు Foucault యొక్క ప్రయోగాల యొక్క పథకాలు మరియు ప్రధాన ఆలోచనలు పదేపదే s యొక్క నిర్వచనంపై తదుపరి రచనలలో ఉపయోగించబడ్డాయి.