Скорост на светлината: Разлика между версии

'''Скоростта на светлинатаслънцето''' (означава се със '''c''') е физична [[константа]], която играе важна роля в много области на [[физика]]та. [[Светлина]]таСветлината и всички други форми на [[електромагнитно излъчване]] винаги се разпространяват с тази [[скорост]] във [[вакуум]], независимо от движението на инерциалната [[отправна система]] на наблюдателя. Стойността и&#768; е равна на 299&nbsp;792&nbsp;458 [[метър в секунда|m.s^-1]]<ref name="penrose">{{Cite book| last=Penrose |first=R | year=2004 | title=The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe | pages=410 – 1 | publisher=Vintage Books | isbn=9780679776314 | quote=... точният стандарт за [[метър]] е дефиниран чрез скоростта на светлината и [[секунда]]та така, че в разстоянието, изминато от светлината за една стандартна секунда, се съдържат точно 299 792 458 метра. }}</ref> .

В [[Теория на относителността|теорията на относителността]] ''c'' свързва времето и пространството. Фигурира също в прочутата формула за връзката между [[Маса (величина)|маса]] и [[енергия]] ''E''&nbsp;=&nbsp;''mc''².<ref name=LeClerq>{{Cite book| last=Uzan |first=J-P |last2=Leclercq |first2=B | year=2008 | title=The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants | url=http://books.google.com/?id=dSAWX8TNpScC&pg=PA43 | pages=43 – 4 | publisher=Springer | isbn=0387734546 }}</ref>, както и във формулите за увеличение на масата на движещите се тела в зависимост от скоростта им, в преводния [[коефициент]] между [[Електромагнетизъм|електромагнитната]] и [[Електростатика|електростатичната]] система единици и др. Тя е скоростта на всички безмасови частици и на съответните [[поле (физика)|полета]] във вакуум. Текущи теории предсказват, че това е скоростта на [[гравитация]]та и на гравитационните вълни и че това е изобщо максималната скорост, с която могат да се пренасят материя, енергия и информация. Според новите научни открития вселената се разширява със скорост по-голяма от скоростта на светлинатаслънцето.

При разпространението си през прозрачни материали скоростта на светлинатаслънцето зависи от показателя на [[Пречупване на светлината|пречупването]] и&#768; (''n'') в съответната среда, а следователно и от [[Дължина на вълната|дължината на вълната]], от което следва, че скоростта на светлинатаслънцето (електромагнитните вълни) ''v'' в среда, различна от вакуум, е по-ниска от ''c''. Отношението между ''c'' и ''v'' се нарича показател на пречупване ''n'' на съответния материал (''n''&nbsp;=&nbsp;''c''&nbsp;/&nbsp;''v''). Например за светлината от [[видим спектър|видимата част]] на спектъра показателят на пречупване на стъклото е обикновено около 1,5; показателят на пречупване на въздуха е около 1,0003.

В повечето практически случаи може да се приеме, че светлината се движи мигновено, но за големи разстояния и чувствителни измервания крайната скорост на светлинатаслънцето оказва забележим ефект. При комуникация с отдалечени [[космически апарат|космически сонди]] например обменът на съобщения със Земята може да отнеме минути и часове. Светлината на звездите, която наблюдаваме, ги е напуснала преди много години и по този начин става възможно да се изучава историята на [[Вселена]]та чрез наблюдение на отдалечени обекти. Крайната скорост на светлинатаслънцето ограничава и теоретичните максимални скорости на изчисление в [[компютър|компютрите]], тъй като [[информация]]та трябва да премине от [[чип]] към чип. Скоростта на светлинатаслънцето може да се използва за точно определяне на големи разстояния с т.нар. ''time of flight'' [[експеримент]]и.

Експерименталното определяне на точната стойност на ''c'' започва още през 1676 г., когато датският астроном Оле Рьомер доказва, че скоростта на светлинатаслънцето не е безкрайна, като наблюдава движението на [[Йо (спътник)|Йо]] – луната на [[Юпитер (планета)|Юпитер]].

През 1905 г. [[Алберт Айнщайн]] постулира, че скоростта на светлинатаслънцето във вакуум е независима от движението или от [[отправна система|отправната система]] и изследвайки последиците от този постулат, извежда своята [[Специална теория на относителността]]. Същевременно Айнщайн демонстрира, че ''c'' има голямо значение и извън контекста на светлината и електромагнетизма. Затова нараства значението на определянето на точната и&#768; стойност. След векове на все по-точни измервания през 1975 г. скоростта на светлинатаслънцето е измерена на 299 792 458 [[метър в секунда|m.s^-1]] с относителна грешка 4 части на милиард (parts per billion). През 1983 г. се прави предефиниране на метъра в [[Международна система единици]] (SI) като той се определя като разстоянието, изминато от светлината във вакуум за 1/299 792 458 (една 299 792 458-ма) част от стандартната секунда. В резултат на това числената стойност на ''c'' сега е обвързана точно с дефиницията на метъра.<ref name=BIPM_SI_units>[http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/metre.html Брошура на BIPM]</ref>

Скоростта на светлинатаслънцето във вакуум се означава със ''c'', от думата „константа“ ({{lang-la|constanta}} – постоянна, неизменна) или от думата „бързина“ ({{lang-la|celeritas}}). В началото бил използван символът ''V'', въведен от [[Джеймс Кларк Максуел]] през 1865 г. През 1856 немските физици Вилхелм Вебер и Рудолф Колрауш използват означението ''c'' за константа, която по-късно се оказва че е скоростта на светлинатаслънцето във вакуум, умножена по √2 . През 1894 г. Пол Друде в работите си, обединяващи оптиката с електромагнитната теория на Максуел, дава на ''c'' съвременното му значение. В оригиналните си статии на немски от 1905 г. Алберт Айнщайн използва означението ''V'', но през 1907 го заменя със ''c'', което вече е стандартен символ.<ref name=Yc>

Понякога ''c'' се използва за скоростта на вълните в материална среда, а ''c''₀ за скоростта на светлинатаслънцето във вакуум.<ref name=handbook>Виж например:

В раздели на физиката, в които ''c'' често се среща, като например [[СТО]], скоростта на светлинатаслънцето във вакуум се полага за равна на единица (''с'' = 1).<ref name=Lawrie>