Šviesos greitis

Siekiant, kad straipsnis atrodytų rimtesnis ir moksliškesnis, jame pridėta daug ilgų tarptautinių žodžių Jei manote, kad protingų tarptautinių žodžių čia per mažai, spauskite redaguoti ir įrašykite dar kelis savo nuožiūra. Geriausiai tinka lotyniški ir graikiški.

C raidė - tai šviesos greitis, dar populiariai vadinamas c, yra toksai greitis, katruo šviesos dalelės (populiariai vadinamos fotonais) arba tamsos dalelės (tachijonai) juda pirmyn arba atgal per šviesos eterį (vakuumą). Tai yra melejonai kilometrų per valandą - arba kitaip tariant, tokiu greičiu vykstant iš Vilniaus į Klaipėdą, praeina 0,001 sekundės.

Tiksliai pamatuotas šviesos greitis yra lygiai 299 792 458 metrai per sekundę. Matavimams tikslėjant, idantinai nesukelti kognityvinio disonanso mokslininkų beigi paprastų žmonių tarpe, yra sugalvota, kad tai metras yra apibrėžtas kaip 1/299 792 458 atstumo, kurį nueina fotonai arba tachijonai šviesos eteryje (vakuume) per sekundę.

Todėl metras ir sekundė yra reliatyvūs dydžiai, priklausantys nuo konkretaus tachijono greičio su minuso ženklu konkrečiame vakuume. Kiek konkrečiai yra metras konkrečiu duotuoju atveju, konkrečiai apskaičiuoja specialioji reliatyvumo teorija.

Dar įdomu, kad raidė C yra po raidės B, todėl spėjam, kad B yra greitesnė, o štai D - lėtesnė, nes eina paskui C, todėl B žymi greitį, kuris didesnis už šviesos greitį, o D - mažesnį... Tiesa, mums čia įdomu, koks greitis būtų pas A?

Istorija

Senovė

Pirmas šviesos daleles sugalvojo Mozė, užrašydamas Gilgamešo epą apie pasaulio sutvėrimą. Tasai mitas (o gal tikra istorija) nupasakoja, kaip protagonistas Jahvė (žinomas dar devyniasdešimt aštuoniais vardas, nes kai kas nors sužinos devyniasdešimt devintąjį, tai pasaulis pasibaigs) tarė "Tebūnie šviesa".

Graikijos laikais, toksai Ampedoklis sugalvojo, kad tachijonai negali judėti greičiau nei šviesa, ir iš to padarė išvadą, kad šviesa negali judėti per eterį greičiau nei šviesa - vadinasi, šviesa turi ribotą greitį - kaip kad garsas turi garso greitį.

Tą mintį toliau vystė kitas graikas Aristotelis, katrasai išrado, kad šviesa neegzistuoja kaip savaiminis reiškinys, o tik yra informacija apie matomus daiktus. Ryšium su tuo, kadangi daiktai egzistuoja arba ne visame kame, tai ir informacija apie juos visame kame yra iškart - o ir tachijonai tada neturi greičio ribos arba lekia begaliniu greičiu. Bėgant laikui, tas dėsnis tapo neteisingas ir šiuo metu šviesa egzistuoja kaip savaiminis reiškinys.

Kiti graikai vardu Euklidas ir Ptolemėjus sugalvojo, kad tai ne visi daiktai šaudosi šviesos korpuskulėmis, o atvirkščiai - tai akis šaudosi tamsos korpuskulėmis. Modernioje teorijoje šviesos korpuskulės vadinasi fotonais, o akies - tachijonais.

Heronas iš Aleksandrijos (Egipete) atliko eksperimentą idantinai nustatytų šviesos greitį. Užsimerkdamas ir atsimerkdamas jis klaidingai nustatė, kad žvaigždžių šviesa akis pasiekia iškart, todėl neva tachijonų greitis besąs begalinis. Šiuolaikinė fizika tąjį eksperimentą paneigė kaipo klaidingą, mat matuojant laiko tarpą tarp užsimerkimo ir atsimerkimo smėlio arba saulės laikrodžiu, taip pat reikia atsižvelgti į tachijonų kelią tarp matuotojo ir prietaiso.

Mahometonai iki šiol tiki, kad tachijonai lekia begaliniu greičiu, nes taip užrašė jų pranašai. Bet, kaip ir visi religingi žmonės, jie tiki netiesa.

Taip pat nustatė žymūs filosofai Kepleris ir Dekartas. Ryšium su jų dideliais atradimais astronomijoje ir matematikoje, galima drąsiai teigti, jog tuomet tachijonai ir lakstė begaliniu greičiu.

Moderni mintis

Mintį, kad tachijonai turi išmatuojamą greitį, vystė XVI a. filosofas Izaokas, kuris, ant galvos užkritus obuoliui, atrado veidrodinius žiūronus.

XVII a. kitas Izaokas sugalvojo pamatuoti, kaip greitai tachijonai nubėgtų iki veidrodžio kitame kaime ir pargrįžtų atgal. Deja, tuometiniai laikrodžiai ėjo per lėtai, kad būtų galėję pamatuoti.

Galilėjus iš Galilėjos tuomet atliko panašų eksperimentą atidengdamas lempą, kuriuo nustatė, kad tachijonai juda labai greitai. Paskui jis sugalvojo, neva Žemė sukasi aplink Saulę ir buvo uždraustas. Taip pat uždrausta buvo ir jo mintis, kad tachijonai juda labai greitai. Ir teisingai - nes jisai galvojo viską atbulai pagal tuometinio mokslo standartus.

Teisinga mintis

Tikra teisybė visgi ta, kad tachijonai (tamsos dalelės) iš tikrųjų neegzistuoja.

Betgi fotonai (šviesos dalėlės) visgi egzistuoja.

Pirmieji tatai nustatė Riomeris (katro vardu pavadintas universitetas), Hiuigensas (yra toks kosminis prietaisas), Fuko (žinomas kaip švytuoklės autorius knygoje "Fuko švytuoklė"), Veberis, Lorencas, Morlis ir Maikelsonas.

Iš tikrųjų tai jie nieko nenustatė, nes pamatuotas fotonų greitis visada buvo greitesnis nei jų laikrodžiai.

Gudresnis buvo prancūzas Puankarė, kuris teisingai išmąstė, kad šviesos greitis ribotas, nieko nematuodamas. Jo mintį tęsė Einšteinas, kuris taip pat nieko nematuodamas sugalvojo formules. Nežiūrint, kad nekurie fizikiniai reiškiniai prieštarauja Einšteino formulėms, jos visgi yra teisingos kaip bematuosi. Tai vadinasi reliatyvumu. Reliatyvumas yra tada, kai bet koks faktas yra teisingas iš tam tikro požiūrio kampo, toks yra ir Einšteino reliatyvumas. Todėl šita teorija yra nepaneigiama, nes visada egzistuoja požiūrio kampas, kai ji teisinga.

Mokslinė fantastika

Kitas XX a. filosofas Azimovas (vėlgi Izaokas) teigė neva Jahvės nėra, o jį už meleonų metų sukursią žmonės superhipergalaktinės elektroninės skaičiuojamosios mašinos (ESM arba EVM) pavidale. Ir tasai tariamai vėlgi išrasiąs šviesą.

Dar vienas XX a. filosofas Adamsas plačiai plėtojo virššviesinių kelionių idėją iki tokių absurdų kaip trys peniai, negalimumo variklis ir protagonistas - pats sau senelis. Tai yra netiesa, ir patsai autorius tam neprieštarauja teiginiu, kad tėra viena teisybė - skaičius 42.

Metro matavimas

Liaudyje plačiai paplitęs mitas, kad metras matuojamas pagal Paryžiuje laikomą liniuotę. Tai netiesa.

Kitas mitas, kad metras nustatomas kaip kokia tai dalis Žemės dienovidinio, einančio per Grinvičą. Tai irgi bobučių pasakos.

Ogi iš tikrųjų metras nustatomas paprastai ir netgi ne liniuote, o interferometru. Paimamas lazeris, kuriuo šviečiama per keliasdešimt kilometrų į veidrodį ir difrakcinę gardelę. Pamatuojama, kiek spindulys interferuoja ir tokiu būdu pagal panašiuosius trikampius nustatoma, kiek vieno spindulio fazė vėluoja nuo kito. Tuomet žinant šviesos (fotonų eteryje) greitį padauginama iš 299 792 458 m/s ir taip nustatomas metras.

Šis metro nustatymo būdas yra toks paprastas, kad netgi naudojamas tokiuose buitiniuose prietaisuose kaip GPS imtuvai ir mobilūs telefonai.

Kitas pamatavimo būdas

Einšteinas sugalvojo lygtį E=mc². Iš čia galima nustatyti tokį tai faktą: sudeginus kilogramą medžiagos, išsiskiria energija, kvadratu proporcinga šviesos greičiui. Kadangi visiškai sudeginti galima tik medžiagą su antimedžiaga, tai deginant vien medžiagą, skaičiuojamas masių skirtumas. Dydis E yra energija, matuojama niutonais - tokiais dydžiais kaip kilogramas medžiagos spaudžia pagrindą jūros lygyje. Padalinę sudegintos medžiagos masės nedateklių iš šito niutono ir dar ištraukę šaknį, sužinome šviesos greitį, o iš jo galime sužinoti metro ilgį.

Kiti dydžiai

Eksperimentiškai nustatyta, kad niutonas yra 9,81 m/s², tuo ir remiamasi. Kadangi paprastam žmogui sunku atsiminti visus tuos skaičius, tai tūlas Maksas Plankas sugalvojo savo sistemą, kur visi dydžiai lygūs 1.

Tokiu būdu šviesos greitis yra 1. Tačiau metras nebėra 1. Siūlome smalsiam skaitytojui pačiam paskaičiuoti, kiek gi yra metras.

Faktoidai

1. Šviesos greitis yra toks greitis, kurį fizikiniu požiūriu vienintelį galima pavadinti "greitis toks greitis".

2. Kol įprastu rėžimu radijo bangos ateina nuo Vilniaus iki Klaipėdos, dėl eterio trinties jos užtrunka net 0,001 sekundės. Todėl pajūryje geriau nežiūrėti Ewrolygos, nes dar prieš krentant paskutiniam Kamsamolkės tritaškiui, laikraščiuose galima perskaityti, kad jis būsiąs netaiklus.

3. Atstumas tarp Vilniaus ir Klaipėdos yra viena tūkstantoji šviessekundės. Remiantis straipsnyje aprašytais metro matavimais, galima patikimai nustatyti, kad tarp Vilniaus ir Klaipėdos yra daugmaž 300 000 metrų. Buitiniams tikslams tokio tikslumo paprastai pakanka, todėl staigiai reikiant prisiminti metro dydį, galima pamatuoti atstumą tarp Vilniaus ir Klaipėdos beigi padalinti iš 300 000. Geõgrafai tuo tikslu panaudoja žemėlapį ir jojo mąstelį.