Những điều bạn chưa biết về vận tốc ánh sáng

Vận tốc ánh sáng, (nói một cách tổng quát hơn là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ) trong chân không, ký hiệu là c, là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng nhiều lĩnh vực vật lý. Nó có giá trị chính xác bằng 299.792.458 mét trên giây, bởi vì đơn vị độ dài mét được định nghĩa lại dựa theo hằng số này và giây tiêu chuẩn.

Ánh sáng chuyển động với một vận tốc gần 300.000 km/giây (khoảng 1 tỉ km trên giờ). Chỉ cần cho quá một giây là nó đã đến được Mặt Trăng và khoảng 8 phút là đến được Mặt Trời. Trong một giây, ánh sáng có thể đi quanh trái đất 7 vòng. Nhưng nó phải mất nhiều năm mới vượt qua được khoảng cách giữa chúng ta với những ngôi sao gần nhất.

Khi đi qua nước, không khí, thủy tinh hoặc tất cả các loại vật liệu trong suốt khác, tốc độ của ánh sáng bị giảm đi.

Các sóng truyền thanh và truyền hình, sóng ra-đa, tia hồng ngoại và cực tím chuyển động với vận tốc tương đương với vận tốc của ánh sáng. Đó là vận tốc cao nhất có thể đạt được trong vũ trụ.

Ánh sáng chuyển động với một vận tốc gần 300.000 km/giây.

Cách đo vận tốc ánh sáng

Người đầu tiên muốn đo tốc độ của ánh sáng chính là Galileo. Ông đã đặt hai điểm quan sát cách nhau vài dặm với hai lồng đèn được phủ kín. Điểm quan sát thứ nhất mở lồng đèn của mình, điểm quan sát thứ hai sau khi thấy ánh sáng từ điểm quan sát thứ nhất mới mở lồng đèn của mình. Khoảng thời gian giữa hai lần mở lồng đèn + khoảng cách giữa hai lồng đèn sẽ giúp Galileo tính được tốc độ của ánh sáng. Tuy vậy, trên thực tế nhà khoa học này biết rằng ánh sáng đi quá nhanh và khoảng cách vài dặm chưa đủ để làm thí nghiệm.

Phải đợi tới năm 1676, nhà thiên văn học người Đan Mạch có tên là Ole Roemer mới thực hiện thí nghiệm chuẩn xác đầu tiên và đưa ra con số 309.000 km/giây (con số không sai lệch nhiều so với tốc độ thực) bằng cách quan sát mặt trăng của sao Mộc.

Trong thế kỷ XIX, hai nhà khoa học người Pháp là Hippolyte Fizeau và Leon Foucault đã dùng các hệ thống gương phức tạp để tính tốc độ của ánh sáng và cũng ra được con số 298.000 km/giây.

Tiếp theo đó, một người học trò vĩ đại của Foucault là Albert Michelson đã tiếp tục công trình nghiên cứu này để làm cho các phép đo đạc trở nên chính xác hơn.

Năm 1924, Michelson đã làm thí nghiệm tại các đỉnh núi khác nhau của California với khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm là 140 km. Năm 1926 ông công bố vận tốc của ánh sáng là 300.000km/s. Ngày nay, các nhà khoa học thực nghiệm đều cho rằng vận tốc ánh sáng chính xác là 299.792.450 m/s.