[/ Caption]
En af de mest interessante konstanter og udfordringer i fysik er lyshastigheden. Fysikere og luftfartsingeniører, der designer fremtidig rumfartøj, ser det som den sidste store barriere for praktisk interstellar rejse. Så hvor hurtigt rejser lys?
Vi ved, at lys har en endelig hastighed, og at det kører med en hastighed på 300.000 kilometer i sekundet. Dette er en stor afstand til at rejse. På jorden er denne hastighed næsten øjeblikkelig. Vi ved imidlertid nu, at dens grænser kan bestemmes i større rumskala. For eksempel tager det ca. 8,3 minutter for lys fra solen at nå jorden. For at nå den nærmeste stjerne til solsystemet tager det ca. 3 til 4 år. Denne begrænsning af lys er det, vi kalder lyshastighedsbarrieren.
I de tidlige dage af videnskaben var argumentet om, hvorvidt lysets hastighed var øjeblikkelig eller ikke, en vigtig kilde til debat. Så tidligt som grækerne var der fortalere, der argumenterede for både en endelig og uendelig hastighed for lys. Der var også skrifter i det 11. århundrede af arabiske filosoffer, der foreslog, at lysets hastighed var afhængig af det medium, det rejste igennem. Det var først i det 20. århundrede, at fysikere som Planck og Einstein ville opdage den faktiske hastighed på lys og lysets egenskaber.
Som nævnt tidligere ændrer lysets hastighed sig. Det er faktisk kun 300.000 km i vakuum. Hastigheden varierer lidt i luft og andre medier afhængigt af gennemsigtighed og brydningskvalitet. Lysets hastighed har dog en tendens til stadig at være betydeligt hurtigere end for andre bølger, såsom lydbølger. Det blev også opdaget, at lysets hastighed gælder for alle former for elektromagnetisk stråling, ikke kun synligt lys. Fysikere foreslår også, at lysets hastighed også gælder for tyngdekraftsbølger.
Forståelsen af lysets hastighed har ført til nogle interessante teorier inden for fysik. Mange af dem findes i Einsteins teorier om generel relativitet og særlig relativitet. Først og fremmest kan kun masseløse partikler som fotoner naturligt nå lysets hastighed, ellers kræver det i det væsentlige uendelig energi at nå denne hastighed. Objekter med masse kan imidlertid teoretisk opnå en betydelig procentdel af lyshastigheden. Det foreslås også, at selv hvis lyshastigheden kunne nås, ville den give visse bivirkninger. Den ene er en tidsudvidelse, hvor der under kørsel i lyshastighed opstår en Rip Van Winkle-effekt, hvor der ville gå år for observatører, mens en person, der rejser med lyshastighed, kun vil opleve øjeblikke af tid i den samme opfattede periode. Det er også blevet teoretiseret, hvis lyshastigheden ville føre til tidsrejser.
Vi har skrevet mange artikler om lys til Space Magazine. Her er en artikel om tyngdekraften, der bevæger sig med lysets hastighed, og her er en artikel om galakser, der bevæger sig hurtigere end lysets hastighed.
Hvis du gerne vil have mere info om lysets hastighed, så tjek Lysets hastighed ifølge Einstein, og her er et link til Lysets hastighed på en raket af NASA.
Vi har også optaget et spørgsmålsshow om lysets hastighed. Tjek det ud!
Kilder:
Wikipedia: Lysets hastighed
Wikipedia: Tidsrejse
Newton Spørg en videnskabsmand!
University of Illinois
