Işık, gökbilimcilerin ölçebileceği en hızlı hızla evrende hareket eder. Aslında, ışığın hızı kozmik bir hız sınırıdır ve hiçbir şeyin daha hızlı hareket ettiği bilinmemektedir. Işık ne kadar hızlı hareket eder? Bu sınır ölçülebilir ve aynı zamanda evrenin büyüklüğü ve yaşı hakkındaki anlayışımızı tanımlamaya yardımcı olur.
Işık: Dalga veya Parçacık Nedir?
Işık saniyede 299, 792, 458 metre hızla hızlı hareket eder. Bunu nasıl yapabilir? Bunu anlamak için, ışığın gerçekte ne olduğunu bilmek yararlıdır ve bu büyük ölçüde 20. yüzyıldan kalma bir keşiftir.
Işığın doğası yüzyıllarca büyük bir gizemdi. Bilim adamları, dalga ve parçacık doğası kavramını kavramada zorluk çekti. Eğer bir dalga olsaydı neyle yayıldı? Neden her yöne aynı hızda seyahat ediyor gibi görünüyordu? Ve ışığın hızı bize kozmos hakkında ne söyleyebilir? Albert Einstein bu teoriyi tanımlayana kadar Özel görelilik 1905'te her şey odaklandı. Einstein, uzay ve zamanın göreceli olduğunu ve ışık hızının ikisini birbirine bağlayan sabit olduğunu savundu.
Işık Hızı Nedir?
Genellikle ışık hızının sabit olduğu ve hiçbir şeyin ışık hızından daha hızlı gidemeyeceği belirtilir. Bu değil Baştan sona doğru. Saniyede 299.792.458 metre (saniyede 186.282 mil) değeri, bir vakumdaki ışık hızıdır. Ancak, ışık aslında farklı ortamlardan geçerken yavaşlar. Örneğin, camdan geçtiğinde, bir vakumda hızının yaklaşık üçte ikisine kadar yavaşlar. Havada bile, ki bu neredeyse vakum, ışık biraz yavaşlar. Uzayda hareket ettikçe, yerçekimi alanlarının yanı sıra gaz ve toz bulutlarıyla karşılaşır ve bunlar hızı biraz değiştirebilir. Gaz ve toz bulutları, içinden geçerken ışığın bir kısmını da emer.
Bu fenomen, elektromanyetik bir dalga olan ışığın doğası ile ilgilidir. Bir malzemenin içinden yayıldıkça, elektrik ve manyetik alanları temas ettiği yüklü parçacıkları "rahatsız eder". Bu rahatsızlıklar daha sonra parçacıkların aynı frekansta, ancak bir faz kayması ile ışığı yaymasına neden olur. "Bozukluklar" tarafından üretilen bu dalgaların toplamı, orijinal ışıkla aynı frekansta, ancak daha kısa bir dalga boyuna ve dolayısıyla daha yavaş bir hıza sahip bir elektromanyetik dalgaya yol açacaktır.
İlginçtir, ışık hareket ettikçe, yoğun yerçekimi alanları olan uzayda bölgelerden geçerken yolu bükülebilir. Bu, kuasarlar gibi daha uzak nesnelerden gelen ışık yolunu büken çok fazla madde (karanlık madde dahil) içeren galaksi kümelerinde oldukça kolay görülür.
Işık Hızı ve Yerçekimi Dalgaları
Mevcut fizik teorileri, yerçekimi dalgalarının ışık hızında da seyahat ettiğini tahmin ediyor, ama bu hala bilim adamları yerçekimi dalgaları olgusunu çarpışan kara delikler ve nötrondan incelerken yıldızlar. Aksi takdirde, o kadar hızlı hareket eden başka hiçbir nesne yoktur. Teorik olarak, yakın ışık hızı, ancak daha hızlı değil.
Bunun bir istisnası uzay-zamanın kendisi olabilir. Uzak görünüyor galaksiler bizden ışık hızından daha hızlı uzaklaşıyor. Bu, bilim adamlarının hala anlamaya çalıştığı bir "problem" dir. Bununla birlikte, bunun ilginç bir sonucu, bir çözgü tahriki. Böyle bir teknolojide, bir uzay aracı uzaya göre hareketsizdir ve aslında Uzay okyanusta dalga süren bir sörfçü gibi hareket eder. Teorik olarak, bu superluminal seyahate izin verebilir. Elbette, önümüzde duran diğer pratik ve teknolojik sınırlamalar da var, ancak bu, bazı bilimsel ilgi alan ilginç bir bilim kurgu fikri.
Işık için Seyahat Süreleri
Gökbilimcilerin halkın üyelerinden aldıkları sorulardan biri: "Ne kadar zamanda ışığın gelmesi gerekiyor X nesnesini Y nesnesine? "Işık onlara tanımlayarak evrenin büyüklüğünü ölçmek için çok doğru bir yol sağlar. mesafeler. Yaygın olanlardan bazıları mesafe ölçümlerinden bazıları:
- Dünyadan Aya: 1.255 saniye
- Güneş Dünya'ya: 8.3 dakika
- Güneşimiz bir sonraki en yakın yıldıza: 4.24 yıl
- Bizim Samanyolu gökada: 100.000 yıl
- En yakın sarmal gökada (Andromeda): 2,5 milyon yıl
- Gözlenebilir sınır Evren dünyaya: 13,8 milyar yıl
İlginç bir şekilde, sadece evrenin genişlediği için görme yeteneğimizin ötesinde nesneler var ve bazıları ötesinde göremediğimiz "ufukta". Işığı ne kadar hızlı giderse sürsün asla bizim görüşümüze girmeyecekler. Bu, genişleyen bir evrende yaşamanın büyüleyici etkilerinden biridir.
Tarafından düzenlendi Carolyn Collins Petersen