Jaka jest prędkość światła? Wszystko co warto wiedzieć o prędkości światła

Niewątpliwie każdy z nas słyszał kiedyś o prędkości światła, najczęściej w kontekstach astronomicznych, lecz zdarza się usłyszeć również ten zwrot w potocznych wypowiedziach. Jednak czym dokładnie jest prędkość światła, ile wynosi i jakie tak naprawdę ma znaczenie? O tym w dzisiejszym artykule. 

Czym jest światło?

Aby odpowiedzieć na pytanie ile wynosi prędkość światła, najpierw należy wyjaśnić czym właściwie jest światło. Często spotyka się je w mowie potocznej, ale jego oficjalna definicja nie jest już taka oczywista. Światło to promieniowanie widzialne, które odbiera siatkówka ludzkiego oka. Promieniowanie widzialne jest natomiast częścią promieniowania elektromagnetycznego, czyli inaczej fali elektromagnetycznej. Co ciekawe, każdą falę można zmierzyć, lecz w przypadku fal, które mogą być dostrzeżone przez człowieka sprawa nie jest taka prosta. Okazuje się, że każde oko posiada inną wrażliwość, przez co niektóre z nich mogą dostrzegać fale dłuższe, a inne krótsze. Z tego powodu uznaje się, że długość widzialnej fali (czyli światła) to od 400 do 700 nanometrów. Ta rzadko spotykana w codziennym życiu jednostka miary oznacza jedną milionową milimetra. Oznacza to, że światło jest naprawdę krótką falą, niemożliwą do zobaczenia gołym okiem, gdyby pozostawała w bezruchu. Jak to jednak możliwe, że bez trudu widzimy światło? Odpowiedzią na to pytanie jest odpowiednia prędkość. 

Z prędkością światła

Prędkość światła to jedna z najbardziej fascynujących elementów fizyki. Jest to największa prędkość, jaka jest znana człowiekowi i wynosi niesamowite 299 792 458 m/s! To niemal 300 000 km/s! Oznacza to, że światło w ciągu sekundy przebywa niemal całą drogę z Ziemi do Księżyca! Wartość prędkości światła jest tak często wykorzystywana przy wszelkiego rodzaju obliczeniach matematycznych i fizycznych, że została stałą fizyczną o symbolu c. Symbol ten pochodzi od łacińskiego słowa celeritas, oznaczającego prędkość. 

Jak zmierzono prędkość światła?

Pierwszą próbę zmierzenia prędkości światła przeprowadziła dobrze znany w świecie fizyki Galileusz. Eksperyment polegał na tym, że on i jego pomocnik znajdowali się na dwóch wzgórzach poza miastem i posiadali ze sobą latarnie. Następnie odsłaniali je i zasłaniali. Ta próba nie była zbyt profesjonalna, gdyż nie były znane dokładne odległości pomiędzy wzgórzami, przez co nie można jej uznać za miarodajną. Galileuszowi udało się jednak ustalić, że prędkość światła przekracza 30 km/s. Podobnego eksperymentu dokonał w roku 1849 fizyk z Francji Armand Fizeau, tym razem w warunkach laboratoryjnych. Nie użył jednak, w przeciwieństwie do Galileusza, drugiego eksperymentatora, lecz zwierciadła. Dzięki temu udało mu się uzyskać wynik 315 300 m/s. Bardziej współczesne metody mierzenia prędkości światła nie opierały się już na mechanicznych przyrządach, lecz elektryczno-optycznych. Do pomiarów zaczęto wykorzystywać kwadratowe elektrooptyczne zjawisko Kerra, dzięki któremu możliwe było ustalenie precyzyjnej prędkości, z jaką porusza się światło.