[/ כיתוב]
אחד הקבועים והאתגרים המעניינים ביותר בפיזיקה הוא מהירות האור. פיזיקאים ומהנדסי אווירונאוטיקה המעצבים מלאכת חלל עתידית רואים בכך את החסם הגדול האחרון לנסיעות בין-עירוניות מעשיות. אז כמה מהר נסיעות קלות?
אנו יודעים שלאור יש מהירות סופית והוא נוסע במהירות של 300,000 קמ"ש. זה מרחק נהדר לנסוע. על פני האדמה המהירות הזו כמעט מיידית. עם זאת אנו יודעים כעת כי ניתן לקבוע את גבולותיה בסדר גודל גדול יותר של החלל. לדוגמא, אור מהשמש מגיע לכדור הארץ כ- 8.3 דקות. כדי להגיע לכוכב הקרוב ביותר למערכת השמש נדרשות כ3 עד 4 שנים. מגבלת האור הזו היא מה שאנו מכנים מחסום מהירות האור.
בימיו הראשונים של המדע הוויכוח אם מהירות האור הייתה מיידית או לא היה מקור עיקרי לוויכוח. כבר ביוונים היו תומכים שטענו כי הן מהירות סופית והן אינסופית לאור. היו גם כתבים במהלך המאה ה -11 על ידי פילוסופים ערבים שהציעו שמהירות האור תלויה במדיום שעבר בה. רק במאה העשרים יגלו פיזיקאים כמו פלאנק ואינשטיין את המהירות בפועל של אור ותכונות האור.
כאמור, מהירות האור אכן משתנה. זה למעשה רק 300,000 ק"מ בוואקום. המהירות משתנה מעט באוויר ובמדיומים אחרים בהתאם לשקיפות ואיכות השבירה. מהירות האור לעומת זאת נוטה להיות עדיין מהירה יותר מזו של גלים אחרים כמו גלי קול. עוד התגלה כי מהירות האור חלה על כל צורות הקרינה האלקטרומגנטית ולא רק על האור הנראה. פיזיקאים גם מציעים שמהירות האור חלה גם על גלי הכובד.
הבנת מהירות האור הובילה לכמה תיאוריות מעניינות בפיזיקה. רבים מהם נמצאים בתיאוריות של אינשטיין על היחסות הכללית והיחסות המיוחדת. ראשית, רק חלקיקים חסרי מסה כמו פוטונים יכולים להגיע באופן טבעי למהירות האור, אחרת יידרש אנרגיה אינסופית למעשה כדי להגיע למהירות זו. עם זאת עצמים בעלי מסה יכולים תיאורטית להשיג אחוז משמעותי של מהירות האור. כמו כן מוצע כי גם אם ניתן להגיע למהירות האור זה יביא לתופעות לוואי מסוימות. האחת היא התרחבות זמן שבה מתרחש אפקט של Rip Van Winkle בזמן נסיעה במהירות האור, בו שנים היו עוברות עבור משקיפים ואילו אדם הנוסע במהירות האור יחווה רק רגעים של זמן באותה תקופה נתפסת. זה כבר תיאוריה מעבר למהירות האור יוביל לנסיעות בזמן.
כתבנו מאמרים רבים על אור עבור מגזין החלל. הנה מאמר על כוח הכבידה שנע במהירות האור, והנה מאמר על גלקסיות שזוזות מהר יותר ממהירות האור.
אם תרצה לקבל מידע נוסף על מהירות האור, בדוק את מהירות האור על פי איינשטיין, והנה קישור למהירות האור על רקטה מאת נאס"א.
הקלטנו גם תוכנית שאלות על מהירות האור. תבדוק את זה!
מקורות:
ויקיפדיה: מהירות האור
ויקיפדיה: מסע בזמן
ניוטון תשאל מדען!
אוניברסיטת אילינוי
