[/onderschrift]
Een van de meest interessante constanten en uitdagingen in de natuurkunde is de lichtsnelheid. Natuurkundigen en luchtvaartingenieurs die toekomstige ruimtevaartuigen ontwerpen, zien het als de laatste grote barrière voor praktisch interstellair reizen. Dus hoe snel reist licht?
We weten dat licht een eindige snelheid heeft en reist met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde. Dit is een geweldige afstand om te reizen. Op aarde is deze snelheid bijna onmiddellijk. We weten nu echter dat de grenzen ervan op grotere schaal kunnen worden bepaald. Het duurt bijvoorbeeld ongeveer 8,3 minuten voordat het licht van de zon de aarde bereikt. Het duurt ongeveer 3 tot 4 jaar om de dichtstbijzijnde ster van het zonnestelsel te bereiken. Deze beperking van licht noemen we de lichtsnelheidsbarrière.
In de begintijd van de wetenschap was het argument of de lichtsnelheid onmiddellijk was of niet een belangrijke bron van discussie. Al in de Grieken waren er voorstanders die pleitten voor zowel een eindige als een oneindige snelheid voor licht. Er waren in de 11e eeuw ook geschriften van Arabische filosofen die suggereerden dat de snelheid van het licht afhing van het medium waar het doorheen reisde. Pas in de 20e eeuw zouden natuurkundigen zoals Planck en Einstein de werkelijke snelheid van licht en lichteigenschappen ontdekken.
Zoals eerder vermeld verandert de lichtsnelheid. Het is eigenlijk slechts 300.000 km in een vacuüm. De snelheid varieert enigszins in lucht en andere media, afhankelijk van transparantie en brekingskwaliteit. De lichtsnelheid is echter nog steeds aanzienlijk sneller dan die van andere golven zoals geluidsgolven. Er werd ook ontdekt dat de lichtsnelheid geldt voor alle vormen van elektromagnetische straling, niet alleen voor zichtbaar licht. Natuurkundigen stellen ook voor dat de lichtsnelheid ook geldt voor zwaartekrachtgolven.
Inzicht in de lichtsnelheid heeft tot enkele interessante theorieën in de natuurkunde geleid. Velen van hen zijn te vinden in de theorieën over algemene relativiteitstheorie en speciale relativiteitstheorie van Einstein. Ten eerste kunnen alleen massaloze deeltjes zoals fotonen van nature de lichtsnelheid bereiken, anders zou het in wezen oneindige energie kosten om deze snelheid te bereiken. Objecten met massa kunnen theoretisch echter een aanzienlijk percentage van de lichtsnelheid bereiken. Er wordt ook voorgesteld dat zelfs als de lichtsnelheid zou kunnen worden bereikt, dit bepaalde bijwerkingen zou veroorzaken. Een daarvan is tijdsdilatatie waarbij tijdens het reizen met lichte snelheid een Rip Van Winkle-effect optreedt waarbij jaren voorbij zouden gaan voor waarnemers, terwijl een persoon die met lichte snelheid reist alleen momenten van tijd zou ervaren in dezelfde waargenomen periode. Er is ook een theorie dat het overschrijden van de lichtsnelheid tot tijdreizen zou leiden.
Voor Space Magazine hebben we veel artikelen over licht geschreven. Hier is een artikel over zwaartekracht die beweegt met de lichtsnelheid, en hier is een artikel over sterrenstelsels die sneller bewegen dan de lichtsnelheid.
Als je meer informatie wilt over de lichtsnelheid, bekijk dan The Speed of Light volgens Einstein en hier is een link naar The Speed of Light on a Rocket by NASA.
We hebben ook een Question Show over de lichtsnelheid opgenomen. Bekijken!
Bronnen:
Wikipedia: Speed of Light
Wikipedia: tijdreizen
Newton Vraag het een wetenschapper!
Universiteit van Illinois
