Брзина на светлината: Разлика помеѓу преработките
| [проверена преработка] | [проверена преработка] |
Избришана содржина Додадена содржина
Нема опис на уредувањето |
с →Извори |
||
Ред 42:
'''Брзина на светлината''' — обично се бележи со латинично '''c'''<ref>
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html|title=„Зошто ''c'' е ознака за брзината на светлината?“|last=Гибс|first=П.|date=|year=2004|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|origyear=1997|archiveurl=http://www.webcitation.org/5lLMPPN4L|archivedate=17 април 2009|dead-url=|accessdate=20 април 2011}}</ref> ([[латински јазик|лат.]] ''celeritas'' - брзина), претставува физичка [[константа]] важна во голем број области од [[физика]]та. Нејзината вредност (во [[вакуум]]) изнесува точно ''299 792 458 м/секунда'' (≈{{val|3.00|e=8|u=m/s}}), односно 1 079 252 848,8 км/час. Според [[Специјална теорија за релативноста|специјалната теорија на релативноста]] тоа е максималната [[брзина]] со која сета [[енергија]]та, [[материја]]та и сите [[физичка информација|информации]] можат да патуваат во [[вселена|универзумот]], а која може да се постигне единствено во [[вакуум]] . Затоа често се обележува и со '''c<sub>0</sub>'''. Во други средини ([[течност]]и, [[гас]]ови...) брзината на светлината е различна и секогаш помала отколку во ваккум.
Со брзината на светлината во вакуум се движат [[безмасени честички|честичките кои немаат маса]] и [[електромагнетно зрачење|електромагнетното зрачење]] ([[светлина]]та и [[гравитациони бранови|гравитационите бранови]] и се одвиваат промените во [[поле (физика)|полињата]]. Тие ја задржуваат {{math|''c''}} без разлика на движењето на нивниот извор или на [[инерцијален појдовен систем|инерцијалниот појдовен систем]] на набљудувачот. Во [[теорија за релативноста|теоријата на релативноста]] {{math|''c''}} ги соединува [[време-простор|просторот и времето]] и се појавува во познатата Ајнштајнова равенка за [[еднаквост на масата и енергијата]] {{math|1=''E'' = ''mc''<sup>2</sup>}}.<ref name=LeClerq>{{Cite book| last=Узан |first=Ж.-Ф. |last2=Леклерк |first2=B | year=2008 | title=„Природните закони на универзумот: Разбирање на фундаменталните константи“ | url=http://books.google.com/?id=dSAWX8TNpScC&pg=PA43 | pages=43–4 | publisher=„Springer“ | isbn=0-387-73454-6 }}</ref>
Ред 74 ⟶ 64:
==Бројна вредност, обележување и мерни единици==
Брзината на светлината во вакуум се бележи со малата латинична буква ''c'' (од латинското „{{lang|la|''[[:wikt:celeritas|celeritas]]''}}“ што значи „брзина“. [[Џејмс Кларк Максвел|Максвел]] го користел и симболот ''V'' како алтернатива на c, во 1865 година. Во 1856 година [[Вилхелм Едуард Вебер]] и [[Рудолф Колрауш]] го упоребувале ''c'' како константа со вредност {{radic|2}} од брзината на светлината во вакуум. Денешата дефиниција за ''c'' ја дал [[Паул Друде]] 38 години подоцна, во 1894 година. И покрај тоа, [[Алберт Ајнштајн|Ајнштајн]] брзината на светлината ја означувал со ''V'' во своите оригинални трудови за специјална релативност (на германски јазик) „Annus Mirabilis“ (латински, со значење „извонредна година“), но откако за стандарден симбол бил утврден ''c'', тој во 1907 започнал да го користи него.<ref name="Yc">
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html|title=„Зошто ''c'' е ознака за брзината на светлината?“|last=Гибс|first=П.|date=|year=2004|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|origyear=1997|archiveurl=http://www.webcitation.org/5lLMPPN4L|archivedate=17 ноември 2009|dead-url=|accessdate=16 ноември 2009}}
„Употребата на буквата „c“ како ознака за брзината на светлината водат потекло еден труд на Вебер и Колрауш од 1856 година [...] Вебер имал намера c да означува „константа“ во неговиот закон за силата, но има докази дека физичарите како Лоренц и Ајнштајн се навикнале на конвенцијата c да се користи како променлива за брзина. Ваквата употреба има корени дури и во класични текстови на латински јазик каде c стои наместо '„celeritas“' што значи 'брзина'.“
</ref><ref>
Ред 148 ⟶ 128:
|quote=„... ако брзината на светлината е дефинарана како фиксиран број, тогаш, во принцип, стандардите за време ќе служат и како стандарди за должина ...“
}}</ref><ref name="Fundamental Physical Constants">
{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c|title=„Вредност од „Комитетот за податоци за науктата и технологијата“: Брзината на светлината во вакуум“|last=|first=|date=|work=„Наводи на НИСТ за константи, мерни единици и неопределност“|publisher=НИСТ|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=21 август 2009}}</ref><ref name=Jespersen>
{{Cite book
|last=Џесперсен |first=Џ. |last2=Фиц-Рендолф |first2=Џ. |last3=Роб |first3=Џ.
Ред 203 ⟶ 177:
Брзината со која светлинските бранови се шират во вакуум е неазвисна од движењето на светлинскиот извор и [[Инерцијален појдовен систем|инерцијалниот појдовен систем]] на набљудувачот.<ref group="Забелешка">Сепак, светлинската [[фреквенција]] може да зависи од придвижувањето на изворот во однос на набљудувачот поради [[Доплеров ефект|Доплеровиот ефект]].</ref> Ова независност на брзината на светлината е утврдена (постулирана) од страна на Ајнштајн во 1905 година,<ref name="stachel" /> кој бил поттикнат од [[Електромагнетизам|Максвеловата теорија за електромагнетизмот]] и недостатокот од докази за постоењето на [[етер (физика)|етерот]].<ref>
{{cite journal|last=Ајнштајн|first=А.|year=1905|title=„Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ („За електродинамиката на подвижните тела“)|journal=„Annalen der Physik“|language=германски|volume=17|pages=890–921|bibcode=1905AnP...322..891E|doi=10.1002/andp.19053221004}} Англиски превод: {{cite web|url=http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/|title=„On the Electrodynamics of Moving Bodies“|last=Перет|first=В.|last2=Џефери|first2=Г.Б. (прев.)|date=|work=Fourmilab|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=27 ноември 2009|last3=Вокер|first3=Џ.(уред.)}}</ref> Оттогаш бројните експерименти постојано го потврдуваат ова откритие. Експериментално може да се потврди дека само двонасочната брзина на светлината (на пример од светлински извор до огледало и назад) е зависна од рефернтинот систем бидејќи е невозможно да се измери [[еднонасочна брзина на светлината|еднонасочната брзина]] (како од извор до далечен детектор) без постоење договорен начин за синхронизирање на часовникот кај изворот со оној при детекторот. Од друга страна, пак, преку [[Ајнштајнова синхронизација]] на часовниците, по дефиниција, доаѓа до изедначување на еднонасочната со двонасочната брзина на светлината.<ref name=Hsu2>
{{Cite book
|last=Хсу |first=Ж.-П. |last2=Жанг |first2=Ј.З.
Ред 262 ⟶ 219:
[[File:Lorentz factor.svg|thumb|left|upright|Лоренцовиот фактор γ започнува од 1 when (v е еднаква на нула и останува речиси постојана при мали брзини) а потоа остро се закривува нагоре добивајќи вертикална асимптота и оди до позитивна бескрајност како што брзината е поблиска до c. |Лоренцовиот фактор ''γ'' како фунција од брзината. Започнува од 1 и оди кон бесконечност како што ''v'' доаѓа поблиску до ''c''.]]
Специјалната релативност има многу контрадикторни и експериментално потврдени импликации.<ref>
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html|title=„Кои се експерименталните основи на специјалната релативност?“|last=Робертс|first=Т.|last2=Шлајф|first2=С.|date=|year=2007|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=27 ноември 2009|last3=Длукож|first3=Џ.М. (ed.)}}</ref> Меѓу нив се вбројуваат [[Еднаквост на масата и енергијата|еднаквоста на масата и енергијата]] {{nowrap|(''E'' {{=}} ''mc''<sup>2</sup>)}}, [[контракција на должината|контракцијата на должината]] (предметите кои се во движење се скусуваат),{{#tag:ref|Освен што ''е измерено'' дека објектите во движење се пократки по во правецот на релативно движење, тие ''се гледаат'' и како ротирачки тела. Ефектот, [[Терелово вртење]], се должи на различното време кое ѝ е потребно на светлината за да пристигне до набљудувачот од различните делови на објектот.<ref>
{{cite journal
|last=Терел |first=Џ.
Ред 339 ⟶ 286:
|class=astro-ph
|eprint=astro-ph/0401631
}}</ref> Сé уште не постојат убедливи докази за такви промени, меѓутоа, преку натамошни истражувања, по нив и понатаму се трага.<ref name="Uzan">
{{cite journal|last=Узан|first=Ж.-Ф.|date=|year=2003|title=„Фундаменталните константи и нивната променливост: набљудувачки статус и теоретски мотивации“|url=|journal=„Reviews of Modern Physics“|volume=75|issue=2|page=403|pages=|bibcode=2003RvMP...75..403U|doi=10.1103/RevModPhys.75.403}}</ref><ref name=Camelia>
{{cite
|last=Амелино-Камелија |first=Г.
Ред 375 ⟶ 312:
===Горна граница на брзините===
Според специјалната теорија за релативноста енергијата на предмет со [[маса на мирување]] ''m'' и брзина ''v'' изнесува {{nowrap|''γmc''<sup>2</sup>}}, каде ''γ'' е Лоренцовиот фактор (дефиниран погоре). При ''v=0'', ''γ=1'', па оттука произлегува познатата формула за [[еднаквост на масата и енергијата]]: {{nowrap|''E'' {{=}} ''mc''<sup>2</sup>}}. Факторот ''γ'' се стреми кон бесконечност како што ''v'' се приближува до ''c'', значи за забрзување на објект со маса до брзината на светлината потребна е бесконечно голема енергија. Брзината на светлината е, всушност, горната граница за брзината која може да ја достигне било кој објект со позитивна маса на мирување. Индивидуалните фотони, пак, не можат да се движат со брзина поголема од онаа на светлината.<ref>[http://latimesblogs.latimes.com/technology/2011/07/time-travel-impossible.html ''„Официјално е: временските машини нема да функционираат“'', „Los Angeles Times“, 25 јули 2011 година]</ref><ref>[http://www.ust.hk/eng/news/press_20110719-893.html „Професори од УНТХК докажаа дека индивидуалните фотони не ја надминуваат брзината на светлината]</ref> Тоа е експериментално утврдено во многу тестови на релативистичката енергија и импулс.<ref>
{{cite web|url=http://galileo.phys.virginia.edu/classes/252/SpecRelNotes.pdf|title=„Белешки за специјалната релативност“|last=Фаулер|first=М.|date=март 2008|work=|publisher=Универзитет на Виџинија|page=56|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=7 мај 2010}}</ref>
[[File:Relativity of Simultaneity.svg|thumb|right|Настанот A му претходи на B во црвениот појдовен систем, се случува истовремено со него во зелениот, а по него во синиот појдовен систем.|alt=Трите пара координатни оски се отсликани со заеднички координатен почеток – A. Во зелениот систем x-оската е хоризонтална, а ct-оската вертикална. Во црвениот систем x′-оската е малку закосена нагоре, додека ct′-оската надесно (во однос на зелените оски). Во синиот систем x′′-оската е малку закосена надолу, а ct′′-оската налево (во однос на зелените оски). B на зелената x-оска, лево од A има нула ct, позитивна ct′ и негативна ct′′.]]
Ред 436 ⟶ 365:
Ако набрзина се помине со ласерски зрак преку далечен предмет, светлинската точка може да се има брзина поголема од ''c'' иако нејзиното почетно придвижување е задоцнето поради времето потребно за светлината да го помине растојанието. Единствените физички величини на ласерот кои се движат, пак, се ласерот и светлината која ја емитува (со брзина ''c'') до различните местоположби на точката. Побрзо од светлината се движи и сенката проектирана врз далечен објект, по определено доцнење.<ref>
{{cite news|url=http://www.nytimes.com/2007/06/20/opinion/20wertheim.html?_r=1&scp=1&sq=%27the%20shadow%20goes%27&st=cse&oref=slogin|title=„Сенката заминува“|last=Вертхајм|first=М.|date=20 јуни 2007|work=„The New York Times“|accessdate=21 август 2009|archive-url=|archive-date=|dead-url=}}</ref> Во ниеден од двата случаи нема движење на материја, енергија или информации побрзо од светлината.<ref name="Gibbs">
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html|title=„Дали се остварливи патување или комуникација побрзи од светлината?“|last=Гибс|first=П.|date=|year=1997|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|archiveurl=http://www.webcitation.org/5lLRguF0I|archivedate=17 ноември 2009|dead-url=|accessdate=20 август 2008}}</ref>
Стапката на менување на оддалеченоста меѓу два предмета кои се движат во однос на даден појдовен систем (нивната брзина на приближување) може да биде поголема од ''c'', но таа не претставува брзина на еден објект измерена во еден инерцијален систем.<ref name="Gibbs" />
Ред 510 ⟶ 422:
|doi=10.1038/211468a0
|bibcode = 1966Natur.211..468R }}</ref> - такви се [[релативистички млаз|релативистичките млазови]] на [[радиогалаксија|радиогалаксиите]] и [[квазар]]ите. Сепак, нивните брзини не ја надминуваат светлинската: привидното суперлуминално движење е само ефект на [[проекција]] предизвикан од телата кои со брзина на светлината се приближуваат кон Земјата под мал агол во однос на видната линија. Бидејќи на светлината емитирана кога млазот бил подалеку од Земјата ѝ било потребно подолго време да стигне до Земјата, времето меѓу две последователни набљудувања му одговара на подолг временски интервал меѓу моментите на емитирање на различните светлински зраци.<ref>
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/Superluminal/superluminal.html|title=„Привидната надсветлинска брзина на галаксиите“|last=Чејс|first=И.П.|date=|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=26 ноември 2009}}</ref>
Во моделите на вселена која се шири, колку галаксиите се подалеку една од друга, толку побрзо се оддалечуваат. Тоа не се должи на движењето ''низ'' просторот, туку на [[ширење на вселената|ширењето на вселената]].<ref name="Gibbs" /> Така, галаксиите кои се далку од Земјата се чини дека уште повеќе се оддалечуваат од неа, со брзина пропорционална на нивната оддалеченост. По границата позната како [[Хаблова сфера]] стапката на зголемување на нивното растојание од Земјата е поголемо од брзината на светлината.<ref name=Harrison>
Ред 541 ⟶ 446:
}}</ref> Во современата [[квантна физика]] електромагнетното поле го опишува теоријата на [[квантна електродинамика]], според која светлината е определена од квантите на електромагнетното поле - фотоните. Во оваа теорија фотоните се [[безмасена честичка|безмасени честички]], поради што и можат да патуваат со ''c'' во вакуум, според специјалната теорија за релативноста.
Се разгледуваат и проширувања квантната елекродинамика според кои фотонот има маса. Во таква теорија брзината би му зависела од фреквенцијата, а непроменливата ''c'' во специјалната релативност би била горната граница за брзината на светлината во вакуум.<ref name="Gibbs1997">
{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/speed_of_light.html|title=„Дали брзината на светлината е постојана?“|last=Гибс|first=П.|date=|year=1997|editor-last=Карлип|editor-first=С.|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|origyear=1996|archiveurl=http://www.webcitation.org/5lLQD61qh|archivedate=17 ноември 2009|dead-url=|accessdate=26 ноември 2009}}</ref> При ригорозни тестирања не е забележано никакво варирање на брзината на светлината со фреквенцијата,<ref name=Schaefer>
{{cite journal
|last=Шефер |first=Б.Е.
Ред 609 ⟶ 503:
}}</ref>, а според механизмот на Хигс границата не е толку строга, {{nowrap|''m'' ≤ 10<sup>−14</sup> [[електронволт#како единица за маса|eV/c<sup>2</sup>]]}} <ref name="adelberger"/> (заокружено на 2 × 10<sup>−47</sup> g).
Друга причина зошто брзината на светлината да варира со нејзината фреквенција би било неважењето на специјалната теорија на релативноста за произволни мали размери, кое го предвидуваат предложените теории за [[квантна гравитација]]. Во 2009 година, проследувањето на спектарот на [[блесок од гама-зрачење]] не утврдило различни брзини кај фотоните со различни енергии. Тоа ја потврдило Лоренцовата инваријантност, барем до големината на [[Планкова должина|Планковата должина]] (''l''<sub>P</sub> = {{radic|[[Планкова константа|''ħ'']][[гравитациска константа|''G'']]/''c''<sup>3</sup>}} ≈ {{val|1.6163|e=-35|u=m}}) поделена со 1,2.<ref>{{cite journal|last=Амелино-Камелија|first=Г.|date=|year=2009|title=„Астрофизика: Излив на поддршка за релативноста“|url=|journal=„Nature“|volume=462|issue=7271|pages=291–292|bibcode=2009Natur.462..291A|doi=10.1038/462291a|pmid=19924200|laysource=Nature|laydate=19 ноември 2009}}</ref>
===Во материјална средина===
Ред 635 ⟶ 518:
|publisher=„CRC Press“
|isbn=0-415-25788-3
}}</ref> Погустите материјални средини, како водата,<ref>{{cite web|url=http://refractiveindex.info/?group=LIQUIDS&material=Water|title=„Индекс на прекршување на водата, H20 [Течности]“|last=|first=|date=|work=refractiveindex.info|publisher=Микаил Полијански|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=14 март 2010}}</ref> стаклото,<ref>{{cite web|url=http://refractiveindex.info/?group=GLASSES&material=F_SILICA|title=„Индекс на прекршување на Кварцово стакло [Стакла]“|last=|first=|date=|work=refractiveindex.info|publisher=Микаил Полијански|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=14 март 2010}}</ref> и дијамантот<ref>
{{cite web|url=http://refractiveindex.info/?group=CRYSTALS&material=C|title=„Индекс на прекршување на C [Кристали итн.]“|last=|first=|date=|work=refractiveindex.info|publisher=Микаил Полијански|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=14 март 2010}}</ref> имаат поголеми индекси на прекршување на видливата светлина (1,3, 1,5 и 2,4). Во материјалите како Бозе-Ајнштајновите кондензати, при апсолутна нула, ефективната брзина на светлината е само неколку метри во секунда. Меѓутоа ова е пример за апсорпцијата и доцнењето на преносот, како и сите други брзини помали од ''c'' во материјалните средини. Ектремна ситуација на „забавување“ на светлината во материја е постигната од два независни тима физичари кои тврделе дека „целосно ја запреле“ светлината емитувајќи ја низ Бозе-Ајнштајнов кондензат на [[рубидиум]]. Едната екипа го постигнала тоа на „[[Харвард]]“ и Институтот за наука „Роуланд“ во Кембриџ (Масачусетс), а другата во Центарот за астрофизика „Харвард-Смитсонијан“, исто така во Кембриџ. Ваквото „стопирање“ на светлината, всушност, се однесува на складирање на светлината во возбудените состојби на атомите, а потоа нејзино задоцнето ослободување поттикнато со втор ласерски импулс. Во периодот кога „застанала“, светлината престанала да биде светлина. Ваквиот однос е микроскопски точен за сите проѕирни материјални средини кои ја „забавуваат“ брзина на светлината.<ref>{{cite web|url=http://www.news.harvard.edu/gazette/2001/01.24/01-stoplight.html|title=„Харвард гласник: Истражувачите сега можат да ја сопрат, реемитуваат светлината“|author=„Harvard News Office“|first=|date=24 јануари 2001|work=|publisher=News.harvard.edu|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=8 ноември 2011}}</ref>
Во провидните материјали, индексот на прекршување е главно поголем од 1, па фазната брзина е помала од ''c''. Во другите материјали, за определени фреквенции може да биде и помал од 1, па дури и негативен во необичните (егзотични) сусптанции.<ref>{{Cite book
Ред 706 ⟶ 571:
|pmid=14668857
|arxiv = quant-ph/0311092 |bibcode = 2003Natur.426..638B }}</ref><ref>
{{cite web|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/18724|title=„Пелење и гасење на светлината“|last=Думе|first=Б.|date=|year=2003|work=„Physics World“|publisher=Институт за физика|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=8 декември 2008}}</ref>
И спротивното е експериментално покажано - групни брзини кои ја надминуваат ''c''.<ref>
{{cite news|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/841690.stm|title=„Зрак ја собори светлинската граница“|last=Вајтхаус|first=Д.|date=19 јули 2000|work=|accessdate=8 декември 2008|archive-url=|archive-date=|dead-url=|publisher=„BBC News“}}</ref> Треба да биде возможно дури и групната светлина да стане бесконечна или негативна така што импулсите ќе патуваат во моментално или, пак, назад во времето.<ref name="MilonniCh2">{{Cite book
|title=„Брза светлина, бавна светлина и леворака светлина“
|author=П.В. Милони
Ред 735 ⟶ 585:
Сепак, ниту една од овие можности не овозможува пренос на податоци побрзо од ''c''. Невозможно е да предаваат информации преку светлински импулси со брзина поголема од челната, која, според некои претпоставки, е секогаш еднаква на ''c''.<ref name="MilonniCh2"/> {{clr}}
Честица може да се движи низ материјална средина со брзина поголема од фазната брзина во таа средина, но сепак побавно од светлината во вакуум. Кога тоа се случува со наелектризирана честица во [[диелектрик]], се емитира електромагнетниот еквивалент на [[ударен бран]] - [[Черенкова радијација]].<ref>{{cite journal|
==Практични ефекти на конечноста==
Ред 770 ⟶ 620:
| publisher = „Krieger Publishing Company“
| isbn = 0-89464-595-1
}}</ref> Освен тоа, во глобалната комуникација сигналите ретко се движат по прави линии и без доцнење (поради минување на сигналот низа електричен прекинувач или сигнален регенератор).<ref>{{cite web|url=http://royal.pingdom.com/2007/06/01/theoretical-vs-real-world-speed-limit-of-ping/|title=„Теоретското спроти реалното огланичување на брзиината на Пинг“|last=|first=|date=јуни 2007|work=„Royal Pingdom“|publisher=„Pingdom“|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=5 мај 2010}}</ref>
===Вселенски летови и астрономија===
[[File:Speed of light from Earth to Moon.gif|thumb|right|alt=Пречникот на Месечината е околу една четвртина од оној на Земјата, а нивната меѓусебна оддалеченост е триесетпати поголема од него. Светлински зрак испратен од Земјата стига на Месечината за приближно време од 1,25 секунди.|Прикажан е зрак светлина кој патува меѓу Земјата и Месечината за време потребно еден светлински имплус да го мине нивното просечно растојание (од површината на едната до онаа на другата) - 1,255 секунди. Земјата и Месечината, како и растојанието меѓу нив се прикажани во размер.|250x250px]]
Комуникацијата меѓу Земјата и вселенските летала не е моментална. Постои кратко задоцнување од изворот до примачот кое станува сé поизразено со зголемување на оддалеченоста. Ова задоцнување било значајно и за размената на информации [[Центар за управување со летови|Центарот за управување со летови]] и [[Аполо 8]] – првото вселенско летало кое ја обиколило Месечината, а било управувано од човек. Пристигањето на одговорот на секое прашање требало да се чека барем три секунди.<ref>{{cite web|url=http://history.nasa.gov/ap08fj/15day4_orbits789.htm|title=„Четврти ден: Месечево обиколување 7, 8 и 9“|last=|first=|date=|work=„The Apollo 8 Flight Journal“|publisher=[[НАСА]]|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=16 декември 2010}}</ref> Доцнењето меѓу Земјата и [[Марс (планета)|Марс]] може да биде од пет до дваесет минути во зависност од релативната меѓусебна положба. Како последица, кога робот на површината на Марс би се соочил со некаков проблем, оние кои управуваат со него од Земјата нема да бидат свесни за тоа сé додека не поминат барем пет, а можеби и дваесет минути. Потоа би требало уште толку време за роботот да ја прими наредбата испратена од Земјата.
НАСА мора да чека неколку часа за да ги добие информациите од сонда која орбитира околу Јупитер. Ако на истата ѝ е потребна навигациона корекција, постои ризик информациите за исправка на истата да пристигнат предоцна.
Ред 797 ⟶ 634:
|publisher=Научен институт за вселенски телескопи
}}</ref><ref>
{{cite web|url=http://www.nasa.gov/pdf/283957main_Hubble_Deep_Field_Lithograph.pdf|title=„Литографија „Хаблово ултрадлабоко поле““|last=|first=|date=|work=|publisher=[[НАСА]]|format=PDF|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=4 февруари 2010}}</ref> Фотографиите ги отсликуваат гралаксиите какви што биле пред 13 милијарди години, кога универзумот постоел помлаку од милијарда години.<ref name=Hubble/> Тоа што подалечните предмети ни изгледаат помладо (поради ограничената брзина на светлината) им овозможува на астрономите да ја определат [[ѕвезден развој|развојот на ѕвездите]] и [[настанок и развој на галаксиите|галаксиите]], како и [[космолошка хронологија|на космосот]] воопшто.
Астрономските растојанија често се изразуваат во [[светлосна година|светлосни години]], особено во публикациите и медиумите.<ref>{{cite web|url=http://www.iau.org/public/measuring/|title=„МАУ и астрономските единици мерки“|last=|first=|date=|work=|publisher=[[Меѓународен астрономски сојуз]]|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=11 октомври 2010}}</ref> Светлосна година е растојанието кое светлината го поминува за една година - околу 9461 милијарди километри (заокружено на 10 трилиони км), односно 0,3066 [[парсек|пс]]. Најблиската ѕвезда до Земјата (освен Сонцето), [[Проксима Кентаур]], е оддалечена од неа 4,2 светлосни години.<ref name="starchild">Прочитајте понатаму во {{cite web|url=http://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/question19.html|title=„StarChild прашање на месецот за март 2000 година“|last=|first=|date=|year=2000|work=„StarChild“|publisher=[[НАСА]]|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=22 август 2009}}</ref>
===Мерење растојание===
Ред 922 ⟶ 741:
|doi=10.1007/s10569-009-9203-8
|bibcode = 2009CeMDA.103..365P }}</ref><ref name="IAU">
{{cite web|url=http://maia.usno.navy.mil/NSFA/CBE.html|title=„Моментални најдобри проценки на РГ на МАУ за НСФА“|author=Работна група на МАУ за нумерички стандарди на фундаменталната астрономија|first=|date=|work=|publisher=Воена поморска опсерваторија на САД|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=25 септември 2009}}</ref>
:време на светлината за единица должина: 499,004783836(10) s;
:''c'' = 0,00200398880410(4) ае/s = 173,144632674(3) ае/ден.
Релативната грешка при овие мерења е 0,02 дела на милијарда ({{val|2|e=-11}}), што е еквивалентно на грешките при интерферометриските мерења извршени на Земјата.<ref>
{{cite web|url=http://www.npl.co.uk/educate-explore/posters/length/length-%28poster%29|title=„Водич за должина за почетници на НФЛ“|last=|first=|date=|work=|publisher=Национална физичка лабораторија, ВБ|archiveurl=http://web.archive.org/web/20100831214704/http://www.npl.co.uk/educate-explore/posters/length/length-%28poster%29|archivedate=31 август 2010|dead-url=|accessdate=28 октомври 2009}}</ref> Откако метарот е дефиниран како должина која светлината ја минува за одреден временски интервал, мерењето на светлинското време во однос на поранешната дефиниција за астрономската единица може да се толкува како мерење на должината на ае (според старата дефиниција) во метри.{{#tag:ref|Сепак, при толкава прецизност, при читање на должината мора да се земат в предвид ефектите на [[Општа теорија за релативноста|општата релативност]]. Метарот се смета за мерна единица за должината на телото во појдовен систем кој мирува, а астрономската единица се користи како единица за бележење на набљудуваната должина во даден појдовен систем. Овдешните вредности ја следат втората претворба и се компатибилни со [[Барицентрично динамично време|барицентричното динамично време]].<ref name="IAU"/>|group=Забелешка}}
===Техники на време на полетување===
Ред 946 ⟶ 752:
Еден од методите за мерење на брзината на светлината е мерење на времето кое ѝ е потребно на светлината за да пристигне до огледало поставено на позната оддалеченост, да се одбие од него и да се врати назад. Врз овој принцип работи Физо-Фуковата апаратура (создадена од [[Ииполит Физо]] и [[Леон Фуко]]).
Конструкцијата која ја употребил Физо се состои од зрак светлина насочен кон огледало оддаелечено 8 километри. На патот од изворот до огледалото зракот минува низ ротирачки запчаник away. Со одредена стапка на вртење зракот минува низ една празнина патувајќи кон огледалото. Патувајќи низ друг отвор назад, со малку поголема или помала стапка зракот удира во забец и не поминува низ тркалото. Знаејќи го растојанието меѓу него и огледалото, бројот на запци и стапката на вртење може да се пресмета брзината на светлината.<ref name="How">{{cite web|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/measure_c.html|title=„Како се мери брзината на светлината?“|last=Гибс|first=П.|date=|year=1997|work=„Usenet Physics FAQ“|publisher=Универзитет на Калифорнија „Риверсајд“|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=13 јануари 2010}}</ref>
Фуковиот метод се разликува по тоа што наместо запчаник се користи ротирачко огледало. Поради неговата вртење при движењето на светлината до далечното огледало и назад, излегувајќи зракот се одбива под инаков агол од оној со кој се вратил. Во овој случај брзината на светлината може да се пресмета од разликата меѓу аглите, брзината на вртење и растојанието до далечното огледало.<ref>{{cite web|url=http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/spedlite.html|title=„Брзината на светлината“|last=Фаулер|first=М.|date=|work=|publisher=Универзитет на Вирџинија|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=21 јануари 2010}}</ref>
Денешните [[осцилоскоп]]и кои го мерат времето со точност од околу една наносекунда овозможуваат директно мерење на брзината на светлината преку мерење на задоцнувањето на ласерски или ЛЕД светлински импулс рефлектиран од огледало. Оваа техника е помалку прецизна (со грешки во мерењето од редот на 1%) од другите современи техники, меѓутоа сé уште се користи при факултетски физчки лабораториски опити.<ref>
Ред 1.042 ⟶ 834:
Оваа техника може да се испроба и во домашни услови, со помош на [[микробранова печка]] и маргарин или колачиња од бел слез. Ако се извади чинијата која се врти за храната да не се движи, тогаш таа најмногу ќе се испече и ќе почне да се топи кај мевовите на брановите (точките чија амплитуда е најголема). Растојанието меѓу две такви точки ја претставува брановата должина, која помножена со микробрановата фреквенција (запишана на задната страна на микробрановата печка, обично околу 2450 MHz) ја дава вредноста на ''c'' can be calculated, „со грешка помала од 5%“.<ref>
{{cite journal|last=Штауфер|first=Р.Х.|date=април 1997|title=„Наоѓање на брзината на светлината со колачиња од бел слез“|url=http://www.physics.umd.edu/icpe/newsletters/n34/marshmal.htm|journal=„The Physics Teacher“|publisher=Американска асоцијација на наставници по физика|volume=35|issue=4|page=231|pages=|bibcode=1997PhTea..35..231S|doi=10.1119/1.2344657|accessdate=15 февруари 2010}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.bbc.co.uk/norfolk/features/ba_festival/bafestival_speedoflight_experiment_feature.shtml|title=„BBC Look East за брзината на светлината“ (експеримент)|last=|first=|date=|work=BBC Norfolk website|publisher=BBC|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=15 февруари 2010}}</ref>
===Интерферометрија===
Ред 1.074 ⟶ 849:
}}</ref> [[Кохерентност|Кохерентен]] зрак (како од [[ласер]]), чија фреквенција (''f'') е позната, се дели и следи две патеки, кои потоа повторно се соединуваат. Со приспособување на должините на патеките при набљудување на [[бранова интерференција|интерферентната слика]] и внимателно мерење на нивната промена може да се одреди светлинската бранова должина (''λ''). Брзината на светлината се добива од релацијата ''c'' = ''λf''.
Пред појавата на ласерската технологија, за интерферометриско мерење на брзината на светлината се користеле кохерентни [[радиобранови|радиоизвори]].<ref name="Froome1858">
{{cite journal|last=Фрум|first=К.Д.|date=|year=1958|title=„Нова определба на брзината на електромагнетните бранви во слободниот простор“|url=|journal=„Proceedings of the Royal Society of London“, серија A, математички и физички науки|publisher=Кралско друштво на Лондон|volume=247|issue=1248|pages=109–122|bibcode=1958RSPSA.247..109F|doi=10.1098/rspa.1958.0172|jstor=100591}}</ref> Сепак, интерферометриското утврдување на бранова должина станува помалку прецизно со намалување на брановата должина. Поради тоа експериментите се ограничени со долгата бранова должина (~0.4 cm) на радиобрановите. Точноста се зголемува кај светлина чија бранова должина е помала, но затоа потешко е мерењето на нејзината фреквенција. Еден начин да се надмине проблемот е започнување со нискофреквентен сигнал чија фреквенција е мерлива, па од него постепено да се синтетизираат сигнали со повисоки фреквенции. Притоа високите фреквенции можат да се изразат преку мерливата. Преку интерферометрија може да се определи брановата должина доколку се фиксира ласер на постигнатата фреквенција.<ref name="NIST_pub">
{{Cite book
|title=„Век на извонредни достигнувања во мерењето, стандардите и технологијата“
Ред 1.207 ⟶ 970:
|isbn=0-534-63720-5
}}</ref> и дека е променлива – се намалува во погусти тела.<ref name=Lester/><ref>
{{cite web|url=http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Al-Haytham.html|title=„Абу Али ал-Хасан ибн ал-Хајтхам“|last1=О’Конор|first1=Џ.Џ.|last2=Робертсон|first2=Е.Ф.|date=|work=Мектудорова архива на математичката историја|publisher=Универзитет на Сеинт Ендрјуз|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=12 јануари 2010}}</ref> Според него светлината била реална материја за чие ширење е потребно време, дури и кога не е регистрирана од нашите сетила.<ref>
{{cite conference
|last=Ложине |first=Пјер
Ред 1.225 ⟶ 978:
|booktitle=„Активности на Осмата меѓународна конференција за предавање историја, филозофија, социологија и природни науки“
}}</ref> Во XI век Ел Бируни се согласил за конечноста на брзината на светлината и воедно заклучил дека е многу побрза од брзината на звукот.<ref>
{{cite web|url=http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Al-Biruni.html|title=„Абу хан Мухамед ибн Ахмед ел-Бируни“|last1=О’Конор|first1=Џ.Џ.|last2=Робертсон|first2=Е.Ф.|date=|work=Мектудорова архива на математичката историја|publisher=Универзитет на Сеинт Ендрјуз|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=12 јануари 2010}}</ref>
[[Роџер Бејкон]], XIII век, тврдел дека брзината на светлината во воздух не е бесконечна, потпирајќи се на филозофските аргументи на Алхазен и Аристотел.<ref name=Lindberg>
Ред 1.314 ⟶ 1.057:
===Врска со електромагнетизмот===
{{Главна статија|Историја на теоријата на електромагнетизам|Историја на специјланта релативност}}
Во XIX век [[Иполит Физо]] создал посебен метод за утврдување на брзината на светлината, добивајќи ја вредноста од 315 000 km/s. Методот го усовршил [[Леон Фуко]], кој добил врдност од 298 000 km/s (1862 година).<ref name="How"/> Во 1856 година [[Вилхелм Едуард Вебер]] и [[Рудолф Колрауш]] го измериле односот меѓу електромагнетната и електростатичката единица полнеж, 1/√''ε''<sub>0</sub>''μ''<sub>0</sub>, ослободувајќи ја [[Лајденова тегла|Лајденовата тегла]] од полнежот, па сфатиле дека неговата бројна вредност е многу блиска до онаа измерена за брзината на светлината од Физо.[[Густав Роберт Кирхоф]] пресметал дека електричниот сигнал патува со истата таа брзина низ жица без [[електричен отпор]].<ref>{{cite journal|last1=Грано|first1=П.|last2=Асис|first2=А.К.Т.|date=|year=1994|title=„Кирхоф за движењето на електрицитетот низ проводници“|url=http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/EM/kirchhoff_apc_102_529_57_english.pdf|journal=„Apeiron“|volume=19|pages=19–25|accessdate=21 октомври 2010}}</ref> Во раните 1860-ти, Максвел покажал дека, според теоријата за електромагнетизам на која работел, електромагнетните бранови се шират низ празен простор<ref>{{cite book
|title=„Физика за на факултет: толкување и врски“
|first1=Николас Џ.
Ред 1.351 ⟶ 1.084:
|page=40
|url=http://books.google.com/books?id=jKbVuMSlJPoC}}, [http://books.google.com/books?id=jKbVuMSlJPoC&pg=PA40 Extract of page 40]
</ref> со брзина еднаква на Вебер-Колраушовиот размер. Тој ја предложил идејата за електромагнетната природа на светлината, потпирајќи се на блискоста на нејзината брзина со брзината измерена од Физо.<ref name="maxwellbio">
{{cite web|url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Maxwell.html|title=„Џејмс Кларк Максвел“|last1=О’Конор|first1=Џ.Џ.|last2=Робертсон|first2=Е.Ф.|date=ноември 1997|work=|publisher=Школа за математика и статистика, Универзитет на Сеинт Ендрјуз|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=13 октомври 2010}}</ref>
===Проблемот со етерот===
Ред 1.400 ⟶ 1.126:
|publisher=„Addison–Wesley“
|isbn=0-201-04679-2}}</ref><ref>
{{Cite book|title=„Господарот е префинет: Науката и животот на Алберт Ајнштајн“|last=Пајс|first=А.|publisher=„Oxford University Press“|year=1982|isbn=0-19-520438-7|location=|pages=}}</ref>
===Зголемена точност на вредноста на ''c'' и предефинирање на метарот и секундата ===
Ред 1.420 ⟶ 1.140:
}}</ref> Во 1970-тите се открило дека спектралната линија не е симетрична, па се ограничила реализацијата на дефиницијата во интерферометриските експерименти.<ref>{{Cite journal | volume = 22 | pages = 196 | year = 1973 | doi = 10.1063/1.1654608 | last1 = Баргер | journal = „Applied Physics Letters“ | first1 = Р.| title = „Брановата должина на 3.39-μm ласерски-заситена апсорпциона линија на метанот“| last2 = Хол | first2=Џ. | issue = 4|bibcode = 1973ApPhL..22..196B }}
</ref>|group="Забелешка"}}<ref name="NIST heterodyne"/> Сличнита експерименти резултирале со споредливи вредноси за ''c'', па Петнаесеттата [[генерална конференција за тегови и мери]] во 1975 година препорачала употреба на 299 792 458 m/s како вредност за брзината на светлината.<ref name="15thCGPM">
{{cite web|url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/15/2/|title=„Решение 6 од Петнаесеттата генерална конференција на тегови и мери“|last=|first=|date=|year=1975|work=|publisher=Меѓународно биро за тегови и мери|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=9 септември 2009}}</ref>
===Дефинирање на брзината на светлината како посебна константа===
Седумнаесеттата ГКТМ во 1983 година увидела дека брановите должини од фреквенциските мерења и прифатената вредност за брзината на светлината полесно се репродуцираат од претходните стандарди. Ја задржила дефиницијата за [[секунда]]та од 1967 година, па [[цезиум]]овата хиперфина фреквенција станала таа која ги одредува и секундата и метарот. За таа цел метарот бил предефиниран: „метар е должината на патот изминат од светлината во вакуум за времески интервал од <sup>1</sup>/<sub>299792458</sub> дел од секунда.“<ref name="Resolution_1">
{{cite web|url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/|title=„Решение 1 од Седумнаесеттата генерална конференција на тегови и мери“|last=|first=|date=|year=1983|work=|publisher=[[Меѓународно биро за тегови и мери]]|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=23 август 2009}}</ref> Поради ваквата дефиниција, брзината на светлината во вакуум е точно 299 792 458 m/s<ref name=Wheeler>
{{Cite book
|first=Е.Ф. |last=Тејлор |first2=Џ.А. |last2=Вилер
Ред 1.445 ⟶ 1.153:
|publisher=„Macmillan Publishers“
|isbn=0-7167-2327-1
}}</ref><ref name="timeline">
{{cite web|url=http://www.nist.gov/pml/div683/upload/museum-timeline.pdf|title=„Хронологија на дефиницијата на метарот“|last=Пензес|first=В.Б.|date=|year=2009|work=|publisher=НИСТ|archive-url=|archive-date=|dead-url=|accessdate=11 јануари 2010}}</ref> и затоа станата е дефинирана константа во SI.<ref name="Jespersen"/> Унапредените експериментални техники со кои би се мерела брзината на светлината пред 1983 година веќе не влијаат на познатата вредност за брзината на светлината. Тие само овозможуваат попрецизно дефинирање на метарот со поточно мерење на брановата должина на криптон-86 и другите светлински извори.<ref name=Adams>
{{Cite book
|first=С. |last=Адамс
| |||