מהירות האור
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מהירות האור היא המהירות שבה מתקדם האור, וקרינה אלקטרומגנטית בכלל, דרך ריק (ואקום).
על פי תורת היחסות הפרטית של איינשטיין זהו הגבול העליון למהירות אליה מסוגלים חלקיק, גוף או מידע להגיע, במרחב של ריק (ואקום) ומשמשת כקבוע בעוד הזמן והמרחב יחסיים. גוף בעל מסת מנוחה יכול רק להתקרב למהירות זו, בעוד שגוף חסר מסת מנוחה (כמו הפוטון) חייב לנוע בריק במהירות זו. כל הגופים ומידע לא יכולים לעבור את מהירות האור בריק.
בשנת 1887, עת בוצע ניסוי מיכלסון-מורלי, התברר שמהירות האור בכיוון תנועתו של כדור הארץ ומהירות האור בכיוון ניצב לתנועת כדור הארץ הן זהות. ממצא זה סותר את המכניקה הקלאסית, וגרם למהומה רבה בשעתו. בסופו של דבר, הביא ממצא זה לניסוח הכלל שכל הצופים חייבים למדוד מהירות אור זהה, בלא קשר למהירות שבה הם נעים, ועל כן הזמן איננו קבוע אלא יחסי.
במדע, מהירות האור בריק מסומנת באות c. הנוסחה המפורסמת ביותר שבה מופיע קבוע זה היא E=mc2, הנוסחה הקושרת בין האנרגיה של גוף נח לבין מסתו.
מהירות האור מתקבלת ממשוואות מקסוול כמהירות ההתקדמות של קרינה אלקטרומגנטית, ללא תלות בכיון או במערכת יחוס. זו הסיבה מדוע איינשטיין ראה את מהירות האור כחוק טבע ודרש שלא תשתנה תחת מעבר בין מערכות ייחוס שונות. למעשה, תורת היחסות הפרטית של איינשטיין נוצרה בין השאר כדי לפתור את הסתירה שבין האלקטרודינמיקה של מקסוול למכניקה הקלאסית.
המונח מהירות האור מתייחס למהירות של קרינה אלקטרומגנטית בריק. בתווך אחר, מהירות ההתקדמות של הקרינה היא קטנה יותר, וזאת בהתאם לתכונות החומר הממלא את התווך. תכונת החומר המשפיעה על מהירות האור בחומר נקראת מקדם שבירה .
[עריכה] יחידות אורך ומהירות האור
המטר מוגדר כיום על-פי מהירות האור בריק, (המרחק שעובר האור ב־0.000000003335640952 שניות) ולכן ערכה בריק הוא בדיוק 299,792,458 מטר לשנייה (בקירוב 300,000 ק"מ לשנייה).
כמו כן, נהוג להגדיר מרחקים אסטרונומיים ביחידות מידה המבוססות על מהירות האור. הרעיון הוא שמכיוון שמהירות האור היא קבוע אוניברסאלי, הרי שגם המרחק שעובר האור ביחידת זמן כלשהי הוא קבוע שיכול לשמש כיחידת מידה. סיבה נוספת היא פישוט מדידת המרחקים האסטרונומיים, שנמצאים בטווחים גדולים לאמות מדידה מקובלות.
הגדלים הבאים הם יחידות מידה שימושיות באסטרונומיה ומשמשות למדידת מרחקים אסטרונומיים:
- שנת אור - המרחק שעובר האור בשנה אחת - 9.461 טריליון קילומטרים.
- שניית אור - המרחק שעובר האור בשנייה אחת - כ-300,000 קילומטרים. המרחק (הממוצע) בין כדור הארץ לשמש הוא כ-8 דקות אור ועשרים שניות.
[עריכה] ראו גם
| מיזמי קרן ויקימדיה | ||
|---|---|---|
 ערך מילוני בוויקימילון: מהירות האור |
[עריכה] קישורים חיצוניים
- בלדד השוחי, איך מדדו את מהירות האור?, באתר נענע
