Lysets hastighet

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
(Omdirigert fra Lysfarten)
Hopp til navigering Hopp til søk
Lysfarten
Earth to Sun - en.png
Sollys bruker omtrent 8 minutter og 17 sekunder for å bevege seg fra soloverflaten til jorda.
Presise enheter
Meter per sekund299 792 458
Planck distanse per Planck tid
(i.e., Plancks enhet)
1
Omtrentlige verdier
kilometer per sekund300 000
kilometer per time1 080 millioner
miles per sekund186 000
miles per time671 millioner
astronomisk enhet per dag173
DistanseTid
en fot1,0 nanosekund
en meter3,3 ns
fra geostasjonær bane til jorda119 millisekund
lengda på ekvator134 ms
fra Månen til jorda1,3 sekund
fra Sola til jorda (1 AU)8,3 min
fra nærmeste stjerne til sola (1.3 pc)4,2 år
fra nærmeste galakse (Store hund (dverggalakse)) til jorda.25 000 år
gjennom melkeveien100 000 år
fra Andromedagalaksen (nærmeste spiralgalakse) til jorda2.5 million år

Lysets hastighet i vakuum er en konstant hastighet c (Latin: celeritas «raskhet» eller «fart»), som i dag er definert til

som igjen er 1 079 252 848,8 km/t. Lyset fra solen tar omtrent 8 minutter på å nå jorden.

Relativitetsteorien bygger på et postulat om at lysets hastighet skal være konstant for alle observatører og uforanderlig under enhver koordinattransformasjon. Derfor faller det naturlig å benytte lysfarten som utgangspunkt for å definere andre størrelser som meteren og enheter utledet derfra. Meterdefinisjonen ble i 21. oktober 1983 knyttet til lysets hastighet og slik at denne ble et helt antall meter per sekund.

Historie[rediger | rediger kilde]

Det første kjente forsøket på å bestemme lyshastigheten ble utført av Galileo Galilei. Han utstyrte assistenten sin med en fjøslykt før de gikk opp på hver sin fjelltopp. Idet Galilei avdekket sin egen lykt, skulle assistenten umiddelbart gjøre det samme, og Galilei ville ta tiden før han fikk øye på lyset. Optimistisk gikk de til verks og slik skulle lysfarten bestemmes. Det eneste redskapet Galilei hadde for å måle tidsrommet var sine egne pulsslag, og dette satte naturlig nok visse begrensninger for nøyaktigheten av forsøket. Galilei konkluderte derfor med at dersom lyset gikk med endelig hastighet, så gikk det raskere enn han kunne måle på den måten.[trenger referanse]

Senere ble det utviklet mer avanserte metoder. I 1672 beregnet den danske astronomen Ole Rømer lyshastigheten ved å observere varigheten til måneformørkelsene til Jupiters måner. Han målte at når Jorden (i sin bane rundt Solen) beveget seg bort fra planetsystemet Jupiter og Io, varte solformørkelsen 17 minutter lenger enn når Jorden beveget seg mot Jupiter og Io. Han utledet at lyset må da tilbakelegge en større distanse mellom Jupiter og Jorden, og anslo lyshastigheten ut fra disse observasjonene til å være 227 000 km/s, hvilket er et avvik på ca. 24 %. Senere, i 1849, ble lyshastigheten målt av Hippolyte Fizeau som ved hjelp av et roterende tannhjul, speil og en mer nøyaktig metode for å måle tiden, beregnet lysfarten til 313 000 km/s, altså et avvik på mindre enn 5 % fra dagens verdi.[trenger referanse]

Lys gjennom materialer[rediger | rediger kilde]

Lysets «toppfart» gjelder bare i vakuum. I gjennomskinnelige materialer minker farta med tettheten på det lyset går gjennom.

  • Lyshastighet i vakum: 299 792,5 km/s
  • Gjennom luft: 299.702,5 km/s
  • Gjennom is: 228.849 km/s
  • Gjennom vann: 225.408 km/s
  • Gjennom glass: 199.862 km/s

Glass bremser lyshastigheten med nesten 100 000 km/s.

Lyshastigheten gjennom materialer (for eksempel vann) uttrykkes ved:

hvor n er brytningsindeksen. Denne relasjonen er et uttrykk for prinsippet om at lys som går mellom to punkter følger den veien som gir den korteste totale transporttiden.

Lysfartobservasjoner og -eksperimenter[rediger | rediger kilde]

I flere situasjoner oppstår det intuitive situasjoner på at lysfarten blir brutt. Men i teorien er dette ikke tilfellet. Hvis en laser beveges mot en måler, vil man tro at farten til lys blir lagt sammen med farten til bevegelsen. Men dette er ikke tilfellet siden det blir dannet en tidsforsinkelse som gjør at lyset til laseren ikke vil ha høyere fart.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]