لماذا ينتقل الضوء أسرع مايمكن في الفضاء

ينتقل الضوء أسرع مايمكن في الفضاء

نعم صحيح

ينتقل الضوء أسرع مايمكن في الفضاء

.وفي الماضي، اعتقد الفيزيائيون ان السرعة لا محدودة، وانه لا يوجد اي حد لاسرع شيء يمكن ان يتحرك في الفضاء، لكن اينتشاين دحض هذه الفرضية، وحدد مستوى للسرعة في الفضاء لاسرع مادة، وهي الفضاء، اي لحد الان نعلم انه لا يوجد شيء يمكن ان يتحرك بسرعة اكثر من  300,000 كم في الثانية (اي 186,000 ميل في الثانية)، ولا يمكن لاي مادة ان تصل لسرعة الضوء، لأن ذلك يتطلب طاقة هائلة، فقط الفوتونات الضوئية يمكنها الانتقال بهذه السرعة، ومن اجل الوصول الى سرعة الضوء، تحتاج الاجسام الى كمية لا حصر لها من الطاقة.

ووفقًا للعالم البرت اينشتاين الذي وضع قوانين الفيزياء الحديثة والنظرية النسبية، لا يوجد شيء في العالم باكمله يمكنه التحرك بسرعة اكبر من سرعة الضوء، وسرعة الضوء تعتبر الحد الاقصى من السرعة في العالم باكمله.

والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في مدة عام، وبعد ان راينا سرعة الضوء الشديدة التي يمكن ان تصل من القمر الى الارض في ثانية واحدة، فيمكننا ان نتخيل ان المسافة التي يستطيع ان يقطعها الضوء عظيمة للغاية وهي تقريبًا 6 تريليون ميل (اي 10 تريليون كم) في العام.

ويتحرك الضوء بهذه السرعة في الفضاء بسبب عدم وجود اي عائق مثل الارض، ومن المعلومات العجيبة كي تستطيع ان تتخيل مدى سرعة انتقال الضوء، هي انه يقطع  380,000 كم بين القمر والارض فقط بحوالي1.3 ثانية، وهذه المسافة تستغرق فترة 9 سنوات اذا اراد الانسان ان يقطعها مشيًا، وليس فقط الانسان هو العاجز امام سرعة الضوء، الا ان المواد الاخرى جميعها لا تستطيع ان تضاهي سرعة الضوء فمثلًا:

• الضوء بامكانه قطع المسافة بين القمر والارض فقط في: 1.3 ثانية
• الالكترون: يستغرق 2.9 دقيقة
• المركبة الفضائية: تستغرق 14 ساعة
• الصوت: يستغرق 13 يومًا
• سيارة مترو انفاق: وهي تمشي بالسرعة القصوى تستغرق 220 يومًا
• الطائرة تستغرق: 18 يومًا
• الانسان وهو يمشي: يستغرق 9 سنوات [1] [2]

ينتقل الضوء اسرع في

تبلغ سرعة الضوء حوالي 300 الف كيلومتر في الثانية الواحدة، وقد اجرى العلماء الكثير من الدراسات من اجل فهم سرعة الضوء، وقياس سرعته، كما قاموا باستعمال سرعة الضوء من اجل تقدير المسافات بين المجرات والنجوم، ودراسة الوسط الذي ينتقل فيه الضوء باسرع ما يمكن، فوجدوا ان الضوء ينتقل اسرع ما يمكن في الفراغ (اي الفضاء) وهو ينتقل حينها بالسرعة القصوى، بسبب عدم وجود اي جزيء يثبط جريانه، لان الامواج الضوئية تشابه الصوت في كونها يمكن ان تتباطأ عندما تعبر عبر مادة تحوي جزيئات بداخلها، حيث تنحني الموجات الضوئية عندما تقع بتماس مع الجزيئات الاخرى، وهذا الامر يؤدي لنقص في سرعة الموجات الضوئية

و

ينتقل الضوء في الغلاف الارضي بسرعة تصل الى سرعة الضوء في الفراغ

، ويبلغ مدى تباطئه نسبة قليلة اي اقل فقط ثلاثة أجزاء من عشرة آلاف من سرعة الضوء، اما اذا مر الضوء عبر الماس، يمكن ان يتباطأ الى اقل من نصف سرعته، اي تبلغ سرعة الضوء في الاحجار الكريمة 277 مليون ميل في الساعة (اي حوالي 124000 كم / ثانية) وهو يعتبر سريع للغاية، ولكن لا ننسى ان السرعة انخفضت للنصف تقريبًا

وحاول العلماء ايضًا اجراء بعض الاختبارات التي تخفض من سرعة الضوء في الفراغ، فنجحوا في بعض المحاولات في دراسة عام 2015 حيث استطاعوا ان يبطئوا من سرعة فوتون واحد من سرعة الضوء، ولكنهم توصلوا الى معلومات قيمه وهي ان الضوء في الفراغ يمكن ان ينتقل احيانًا بسرعة ابطأ من السرعة المثالية له في الفضاء. [2]

هل يمكن ان يصل الانسان الى سرعة الضوء

قانون اينشتاين في النظرية النسبية يقول انه لا يوجد اي شيء يتحرك بسرعة اكبر من سرعة الصوت، لكن العلماء حلموا منذ وقت طويل بالتحرك بسرعة اكبر من سرعة الصوت، وتسجيل هذه المغامرة العلمية، ومن اجل فهم ذلك، يجب فهم ماهية الضوء في البداية

يظهر الضوء خصائص تشبه الجسيمات وتشبه الموجة بآن معًا، ويمكن اعتبار الضوء بانه جسيم (اي فوتون) وموجة، وعندما ينتقل الضوء كموجة، نلاحظ ان هناك الوان معينة تنتقل بسرعة اكبر من الوان اخرى، مثل الوان قوس قزح، حيث الاطوال الموجية للون الاحمر تكون هي الاشد، بينما اللون الموف يكون بادنى الاطوال الموجية.

لكن لا يمكننا تطبيق هذا الامر على حركة الضوء في الفراغ، لأن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية للضوء في الفراغ هي نفسها (3 × 10 ^ 8 أمتار في الثانية). [3]

وللعودة الى السرعة بشكل اكبر من الصوت، على الرغم من ان الفكرة ليست مستحيلة بنظر العلماء، الا ان الجهود التي يجب ان يتم بذلها من اجل الوصول لهذا الهدف كبيرة للغاية، ولا يزال هناك الكثير من النظريات العلمية التي يجب وضعها والكثير من الابحاث التي يجب ان تتم قبل نجاح هذه العملية، ومن ابرز الافكار المقترحة للقيام بذلك هو اختراع مركبة فضائية تستطيع تجاوز سرعة الضوء، لكن هذا الامر بالتأكيد متروك للعباقرة الذين يمكنهم ان يحلموا ويصلوا باحلامهم الى اماكن لا نتخيلها في العلم. [2]

من اهم خواص الضوء

• الضوء ينتقل بخط مستقيم
• سرعة الضوء اعلى من سرعة الصوت، حيث تعتبر سرعة الصوت شديدة للغاية وهي 3 x 108 متر في الثانية
• انعكاس الضوء
• انكسار الضوء
• تشتت الضوء
• انحراف الضوء
• استقطاب الضوء
• تداخل الضوء

انعكاس الضوء:

هي الظاهر التي يعبر فيها الضوء من وسط ما، ويرتد عن سطح الجسم الذي وقع عليه، ويتبع بذلك قوانين انعكاس الضوء، وتكون فيه زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، ويقع فيه الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود على السطح العاكس جميعهم في مستوي واحد.

انكسار الضوء:

الانكسار هو تغير في سرعة الامواج الضوئية عندما تنتقل من وسط الى وسط اخر مغاير في الكثافة، مثل الماء والهواء، ويكون هناك انحناء في الاشعة الضوئية، اي يغير في اتجاهه، لذلك سمي بانكسار الضوء

تشتت الضوء:

وهو انفصال اللون الابيض الى الالوان المكونة له، وهذه الظاهرة تعرف باسم تشتت الضوء

انحراف الضوء:

يحدث انحراف الضوء عندما تصطدم موجة ضوئية بعائث يمنعها من اكمال المسير مثل الزوايا

استقطاب الضوء

: هو تذبذب الموجات الكهرومغناطيسية التي تشكل الضوء المرئي اذا سقطت فوق جزيئات بشكل عمودي على جهة انتشار الضوء

تداخل الضوء

: وهو تداحل اكثر من موجة، اي تراكب موجتين ضوئيتين او اكثر من الموجات الضوئية، فيتم في هذه الحالة تعديل في شدة الاضاءة [4]