სკოლის დროიდან ჩვენ ვიცით, რომ სინათლის სიჩქარე, აინშტაინის კანონების მიხედვით, გადაულახავი მაქსიმუმია სამყაროში. სინათლე მზიდან დედამიწამდე მიდის 8 წუთში, რაც დაახლოებით 150 000 000 კმ-ია. ნეპტუნამდე მისასვლელად მხოლოდ 6 საათია საჭირო, მაგრამ კოსმოსურ ხომალდს ასეთი მანძილების გადალახვა სჭირდება ათწლეულები. მაგრამ ყველამ არ იცის, რომ სიჩქარის მნიშვნელობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს იმისდა მიხედვით, თუ რა გარემოში გადის სინათლე.
ფორმულა სინათლის სიჩქარისთვის
ვიცით სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში (c ≈ 3108 მ/წმ), ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ის სხვა მედიაში მათი გარდატეხის ინდექსის n-ზე დაყრდნობით. სინათლის სიჩქარის ფორმულა წააგავს ფიზიკის მექანიკის კანონებს, უფრო სწორად, მანძილის განსაზღვრას დროისა და ობიექტის სიჩქარის გამოყენებით.
მაგალითად, ვიღებთ მინას, რომლის გარდატეხის ინდექსი არის 1.5. სინათლის სიჩქარის ფორმულის მიხედვით, v=c / n, მივიღებთ, რომ სიჩქარე ამ გარემოში არის დაახლოებით 200000 კმ/წმ.. თუ ავიღებთ სითხეს, როგორიცაა წყალი, მაშინ მასში ფოტონების (შუქის ნაწილაკების) გავრცელების სიჩქარეა 226000 კმ/წმ, გარდატეხის ინდექსით 1,33.
ფორმულა ჰაერში სინათლის სიჩქარისთვის
ჰაერი ასევე საშუალოა.ამიტომ მას აქვს ე.წ. ოპტიკური სიმკვრივე. თუ ვაკუუმში ფოტონები გზაზე დაბრკოლებებს არ აწყდებიან, მაშინ გარემოში ისინი გარკვეულ დროს ატარებენ ატომური ნაწილაკების აგზნებაზე. რაც უფრო მკვრივია გარემო, მით მეტი დრო სჭირდება ამ მღელვარებას. რეფრაქციული ინდექსი (n) ჰაერში არის 1,000292. და ეს არ არის შორს 299,792,458 მ/წმ.
ამერიკელმა მეცნიერებმა შეძლეს სინათლის სიჩქარის შენელება თითქმის ნულამდე. 1/299,792,458 წმ-ზე მეტი. სინათლის სიჩქარე ვერ გადალახავს. საქმე ის არის, რომ სინათლე იგივე ელექტრომაგნიტური ტალღაა, როგორც რენტგენის სხივები, რადიოტალღები ან სითბო. ერთადერთი განსხვავება არის განსხვავება ტალღის სიგრძესა და სიხშირეს შორის.
საინტერესო ფაქტია ფოტონში მასის არარსებობა და ეს მიუთითებს ამ ნაწილაკისთვის დროის არარსებობაზე. მარტივად რომ ვთქვათ, ფოტონისთვის, რომელიც რამდენიმე მილიონი, ან თუნდაც მილიარდი წლის წინ დაიბადა, არც ერთი წამი არ გასულა.
