علت آهسته بودن سرعت نور چیست؟

نظریه نسبیت خاص اینشتین سرعت نور را 300000 کیلومتر در ثانیه بیان کرده است. دانشمندان با انجام تحقیقات بر روی الکترومغناطیس و ستارگان دور به این نتیجه رسیده اند که سرعت نور سریع ترین سرعتی است که می توان به آن دست یافت. اما در مقایسه با ابعاد جهان، این سرعت آنچنان سریع به نظر نمی رسد. علت آهسته بودن سرعت نور,دلیل آهسته بودن سرعت نور نظریه نسبیت خاص اینشتین سرعت نور را 300000 کیلومتر بر ثانیه بیان کرده است محاسبه سرعت نور همواره یکی از دغدغه های دانشمندان در طول تاریخ بوده است. تا قرن هفدهم بحث این بود که آیا سرعت نور محدود است یا اینکه در یک چشم به هم زدن از نقطه ای به نقطه دیگر حرکت می کند. در سال 1676، اوله رومر، ستاره شناس دانمارکی، با مشاهدات خود از ماه مشتری، به این بحث ها پایان داد و مشخص شد که سرعت نور محدود است. ستاره شناس معروف آلمانی کریستین هویگنز سرعت نور را 220000 کیلومتر بر ثانیه محاسبه کرد. در طی دو قرن بعدی، محاسبه سرعت نور بیشتر و دقیق تر شد تا اینکه به محدوده 299000 تا 315000 کیلومتر بر ثانیه رسید.متعاقباً، جیمز کلرک ماکسول در سال 1865 این فرضیه را مطرح کرد که نور یک موج الکترومغناطیسی است.در این فرضیه سرعت نور با c نشان داده شد. سپس در سال 1905 آلبرت انیشتین نظریه نسبیت عام را ارائه کرد که در آن سرعت نور همیشه ثابت است. تا سال 1975 سرعت نور در خلاء 299792458 متر بر ثانیه تخمین زده می شد. مطالعات دیگر نشان داده اند که نور در طول موج های مختلف حرکت می کند و از ذرات زیر اتمی به نام فوتون تشکیل شده است که بدون جرم هستند و رفتاری مشابه ذرات و امواج دارند. ) یعنی نور در یک سال مسافت 9460528000000 کیلومتر را طی می کند. این فاصله به عنوان سال نوری شناخته می شود و برای اندازه گیری فواصل زیاد استفاده می شود. به عنوان مثال، نزدیکترین ستاره به زمین (Proxima Centauri) حدود 4.22 سال نوری از زمین فاصله دارد. مرکز کهکشان راه شیری 26000 سال نوری از ما فاصله دارد. بر اساس آخرین مشاهدات، دورترین کهکشان ممکن از زمین، به نام MACS0647-JD، در فاصله 13.3 میلیارد سال نوری از ما قرار دارد.سرعت نور,آهسته بودن سرعت نور تابش پس زمینه کیهانی یا تشعشعات باستانی در فاصله 13.8 میلیارد سال نوری از ما قرار دارد.کشف این تابش به اخترشناسان کمک کرد تا پیش بینی های تقریباً دقیقی از سن جهان داشته باشند. این مسئله نکته دیگری را در مورد تعیین فواصل با سال های نوری مطرح می کند که فضا و زمان در هم تنیده شده اند. وقتی نور را از یک جسم دور می بینیم، در واقع در حال سفر در زمان هستیم. وقتی نور ستاره ای را در فاصله 400 سال نوری می بینیم، در واقع نوری را می بینیم که 400 سال پیش از این جسم ساطع شده است. بنابراین، ما ستاره هایی را می بینیم که 400 سال پیش وجود داشته اند. در نتیجه رصد اجرامی که میلیاردها سال نوری از زمین فاصله دارند، مشاهده گذشته کیهان است.نور با سرعت بسیار بالایی حرکت می کند، اما به دلیل شکل و اندازه کیهان، رصد آن میلیاردها سال طول می کشد. از برخی نقاط جهان، زیرا در هر صورت سرعت نور محدود است. بنابراین، تعیین سرعت دقیق نور برای دانشمندان متحرک مهم است. تعیین سرعت نور نه تنها به ما در تعیین اندازه کیهان کمک می کند، بلکه می توانیم به کمک آن سیر تکامل جهان را نیز دنبال کنیم.تغییر سرعت نور در سال 2015، تیمی از دانشمندان اسکاتلندی اعلام کردند که راهی برای کاهش سرعت نور یافته اند.محققان با ارسال فوتون از طریق یک ماسک خاص، شکل آن را تغییر دادند. در این حالت غیرعادی، این ذرات بی نهایت نور کندتر از فوتون های معمولی حرکت می کنند. تفاوت سرعت تقریبا ناچیز بود، اما دستاورد به نوبه خود شگفت انگیز بود! با سرعت 299792458 متر در ثانیه سرعت نور در حد سرعت نامنظم و تغییرناپذیر متوقف می شود. اما چرا کسی می خواهد نور را کم کند؟ با این حال، این سرعت به اندازه کافی پایین است! سرعت دقیق نور, حرکت نور با سرعت بالا سرعت نور قبل از یک محدودیت سرعت نامنظم و غیر قابل تغییر متوقف می شود. اما در مقیاس کیهانی، بسیار بزرگ است. در نظر بگیرید، اگر جهان قابل مشاهده به اندازه سیاره زمین کوچک شود، راه رفتن در راه شیری مانند رفتن به خانه همسایه شما خواهد بود.و در عین حال، حرکت در مقیاس سرعت کوچک کیهانی ما، یعنی جهانی به اندازه زمین، حدود 100000 سال طول می کشد! این مثال نشان می دهد که برای یک فضاپیما که همزمان در حال سفر است چقدر خسته کننده خواهد بود. کهکشان با همان ارتفاع سرعت نور.چنین سفری بیش از صد نسل از بشر را در بر می گیرد! حتی اگر آرزوی انسان برای سفر بین ستاره‌ای با سرعت نور را نادیده بگیرید و در عوض به فوتون‌های منظومه شمسی فکر کنید، سرعت هنوز بسیار کند به نظر می‌رسد. همانطور که ستاره شناس برایان کوبلرین محاسبه کرد، نور خورشید 45 دقیقه طول می کشد تا به مشتری و پنج ساعت برای رسیدن به پلوتون برسد. و البته وقتی با چشم غیر مسلح به آسمان نگاه می کنیم، ستاره هایی را می بینیم که 4 هزار سال پیش وجود داشته اند. خیلی طول می کشد تا نورش به ما برسد! بنابراین اکنون متوجه می شویم که نور سریع نیست، اما به طرز طاقت فرسایی کند است. اکنون می‌توانیم به این سؤال جدی‌تر و دشوارتر بازگردیم: چرا؟ فیزیکدانان نظری می توانند فکر کنند و کیهان شناسان می توانند اندازه گیری کنند. اما تمام روش های آموخته شده او اکنون به یک پاسخ برگشت ناپذیر منجر شده است: زیرا.دورترین کهکشان احتمالی از زمین,محاسبه سرعت نور کامپیوترها و شبکه‌ها به لطف سرعت نور سریع‌تر هستند. افزایش سرعت نور فیزیکدان نظری تدسکو نسخه نسبتاً رضایت‌بخش‌تری ارائه کرده است: دروازه به‌گونه‌ای ساخته شده است که فوتون‌ها بتوانند با آن سرعت در او منتشر شوند. ، هیچ دلیلی وجود ندارد که باید اینگونه باشد، اما تنها راه استفیزیک توضیح نمی دهد که چرا چیزها به این شکل هستند، بلکه چگونه می توان آنها را با استفاده از مدل های اثبات شده پیش بینی کرد. خب، در بیانیه ای بسیار شبیه به فیزیک نظری، پاسخ یک پاسخ دوربرگردان است و ما هنوز در یک جهان کند گیر کرده ایم. برای فرار از این وضعیت، بیایید سناریویی را در نظر بگیریم که در آن سرعت نور بسیار سریع است. علاوه بر این، چگونه می توانیم بگوییم که سرعت نور در 1000 ضرب شده است؟ استیو جونز این فرضیه را بررسی کرده است. یک کشتی با سرعت نور می تواند در کمتر از یک قرن از کهکشان راه شیری عبور کند! سفر به آلفا قنطورس، یک خانه بالقوه بسیار قابل سکونت، کمتر از دو روز طول می کشد! به لطف افزایش سرعت نور، رایانه ها و شبکه ها سریعتر کار می کنند، به احتمال زیاد سیگنال های موجودات فرازمینی را دریافت خواهیم کرد! اما و این یک نشانه بزرگ است، خورشید یک میلیون بار گرم می شود. بنابراین ما پخته خواهیم شد.پس بهتره یاد بگیری که سرعت کم نور رو دوست داشته باشی، گرچه شبیه تنبلی سه انگشتی به نظر میرسه، اما اگر نور سریعتر بود، زندگی روی زمین وجود نداشت!

مطلب پیشنهادی

تاریخچه و موقعیت های شغلی رشته انفورماتیک پزشکی

رشته انفورماتیک پزشکی چیست کارشناسی ارشد اکولوژی انسانی رشته انفورماتیک پزشکی و بازار کار آن …