علميا... كم تبلغ سرعة الضوء؟

علميا... كم تبلغ سرعة الضوء؟
TT

علميا... كم تبلغ سرعة الضوء؟

علميا... كم تبلغ سرعة الضوء؟

الكون له حدود للسرعة هي «سرعة الضوء». فلا شيء يمكن أن يسافر أسرع من الضوء ولا حتى أفضل مركباتنا الفضائية، وفقًا لقوانين الفيزياء. فما هي سرعة الضوء؟

يتحرك الضوء بسرعة لا تصدق تقدر بـ 186000 ميل في الثانية (300000 كيلومتر في الثانية)، أي ما يعادل 700 مليون ميل في الساعة (أكثر من 1 مليار كم / ساعة). وهذا سريع بما يكفي للإبحار حول العالم 7.5 مرة في ثانية واحدة، بينما تستغرق طائرة الركاب النموذجية أكثر من يومين للتنقل مرة واحدة (وهذا لا يشمل التوقف للتزود بالوقود)، وذلك وفق تقرير جديد نشره «لايف ساينس» العلمي المتخصص.

فالضوء يتحرك بسرعة كبيرة لدرجة أننا اعتقدنا خلال معظم تاريخ البشرية أنه ينتقل على الفور.

وفي وقت مبكر من أواخر القرن السابع عشر، كان العالم أولي رومر قادرًا على قياس سرعة الضوء (يشار إليها عادةً باسم c) باستخدام ملاحظات أقمار المشتري، وفقًا لـ«بريتانيكا».

وفي مطلع القرن التاسع عشر، ابتكر الفيزيائي جيمس كليرك ماكسويل نظرياته عن الكهرومغناطيسية. وقال ان الضوء يتكون بحد ذاته من مجالات كهربائية ومغناطيسية، لذلك يمكن للكهرومغناطيسية أن تصف سلوك وحركة الضوء؛ بما في ذلك سرعته النظرية. فكانت هذه القيمة 299.788 كيلومترًا في الثانية، مع هامش خطأ زائد أو ناقص 30.

وفي السبعينيات، استخدم الفيزيائيون الليزر لقياس سرعة الضوء بدقة أكبر بكثير ، وترك خطأ 0.001 فقط.

أما في الوقت الحاضر، فتُستخدم سرعة الضوء لتحديد وحدات الطول، لذلك تكون قيمتها ثابتة؛ حيث اتفق البشر بشكل أساسي على أن سرعة الضوء هي 299،792.458 كيلومترًا في الثانية بالضبط.

ومع ذلك، لا يجب أن يكون الضوء دائمًا بهذه السرعة، اعتمادًا على ما يسافر عبره (الهواء أو الماء وغيرهما)؛ حيث تُقاس السرعة الرسمية للضوء كما لو كان يسافر في فراغ أو مساحة خالية من الهواء أو أي شيء يعترض طريقه.

إلّا ان من المثير للاهتمام أن سرعة الضوء لا تتناسب مع المسافات الشاسعة في الفضاء، والتي هي بحد ذاتها فراغ. فيستغرق ضوء الشمس 8 دقائق للوصول إلى الأرض، وسنتين من أقرب النجوم الأخرى للوصول إلى كوكبنا. هذا هو السبب في أن علماء الفلك يستخدمون وحدة السنوات الضوئية (المسافة التي يمكن للضوء أن يقطعها في عام واحد) لقياس مسافات شاسعة في الفضاء. وبسبب هذا الحد الأقصى للسرعة العالمية، فإن التلسكوبات هي في الأساس آلات زمنية.


مقالات ذات صلة

مسبار «ناسا»... «يقهر» الشمس مُسجِّلاً إنجازاً مذهلاً

يوميات الشرق إنجاز مذهل (ناسا)

مسبار «ناسا»... «يقهر» الشمس مُسجِّلاً إنجازاً مذهلاً

أكّدت «ناسا» أنّ المسبار «باركر» الشمسي «سليم» ويعمل «بشكل طبيعي» بعدما نجح في الوصول إلى أقرب نقطة من الشمس يصل إليها أي جسم من صنع الإنسان.

«الشرق الأوسط» (ماريلاند الولايات المتحدة)
يوميات الشرق صورة توضيحية للمسبار «باركر» وهو يقترب من الشمس (أ.ب)

«ناسا»: المسبار «باركر» يُسجل اقتراباً قياسياً من الشمس

أفادت وكالة «ناسا» الأميركية للفضاء بتسجيل مسبار فضائي في عيد الميلاد اقتراباً قياسياً من الشمس على نحو لم يحققه أي جسم من صنع الإنسان حتى الآن.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) وهو يقترب من الشمس (أ.ب)

مسبار لـ«ناسا» يصل إلى أقرب مسافة له على الإطلاق من الشمس

يستعد مسبار «باركر» التابع لوكالة «ناسا» للوصول عشية عيد الميلاد، إلى أقرب مسافة له من الشمس.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم تصوير فني لزجاج القمر الجديد وهو منشأة سكنية متخيلة على القمر (كيودو)

هل من الممكن جعل الحياة على القمر حقيقة؟

أطلق فريق ياباني أعمال بحث لتطوير مساكن قمرية قادرة على توليد جاذبية اصطناعية، لتمكين الأشخاص من العيش على القمر.

«الشرق الأوسط» (طوكيو)
علوم تقول دراسة جديدة إن عمر القمر أقدم بمقدار ما بين 80 و180 مليون سنة مما كان يعتقد (إ.ب.أ)

دراسة جديدة تشير إلى أن القمر أقدم مما كان يعتقد سابقاً

أفادت دراسة جديدة، نشرت اليوم (الأربعاء)، بأن عمر القمر أقدم بمقدار ما بين 80 و180 مليون سنة مما كان يعتقد سابقاً.

«الشرق الأوسط» (برلين)

مسبار لـ«ناسا» يصل إلى أقرب مسافة له على الإطلاق من الشمس

مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) وهو يقترب من الشمس (أ.ب)
مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) وهو يقترب من الشمس (أ.ب)
TT

مسبار لـ«ناسا» يصل إلى أقرب مسافة له على الإطلاق من الشمس

مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) وهو يقترب من الشمس (أ.ب)
مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) وهو يقترب من الشمس (أ.ب)

يستعد مسبار «باركر» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) للوصول عشية عيد الميلاد، إلى أقرب مسافة له من الشمس من أجل دراسة غلافها الجوي.

ويُفترض أن يعزز «باركر» الذي أُطلق في أغسطس (آب) 2018 في مهمة مدتها سبع سنوات، المعارف العلمية المتعلقة، خصوصاً فيما يتعلق بالشمس كالعواصف الشمسية التي تؤثر على الاتصالات الأرضية.

وسيكون المسبار في 24 ديسمبر (كانون الأول) عند الساعة 11.53 بتوقيت غرينتش على بعد 6.2 ملايين كيلومتر من سطح الشمس، وهي مسافة تُعدّ قياسية.

وقال العالِم من برنامج «باركر سولر بروب» أريك بوسنر، في بيان: «إنّ هذا مثال على مهام (ناسا) الجريئة، التي تحقق إنجازاً لم يقدِم عليه أحد من قبل، للإجابة عن تساؤلات قديمة بشأن كوننا». وأضاف: «نتطلع لتلقي التحديث الأول للمسبار والبدء في تلقي البيانات العلمية في الأسابيع المقبلة»، وفق «وكالة الصحافة الفرنسية».

وسيفقد فريق المهمة الاتصال المباشر بالمسبار خلال هذا الاقتراب، لكن يُفترض أن يتلقى إشارة من المركبة الفضائية، الجمعة.

وخلال اقترابه من الشمس، سيتحرّك «باركر» بسرعة كبيرة جداً تصل إلى نحو 690 ألف كيلومتر في الساعة؛ وهو ما يتيح الانتقال من طوكيو إلى واشنطن في أقل من دقيقة.

وستتعرض الدرع الحرارية للمسبار لحرارة قصوى تتراوح بين 870 و930 درجة مئوية، لكن أدواته الداخلية ستبقى قريبة من الحرارة المحيطة (نحو 29 درجة مئوية) خلال استكشافه الطبقة الخارجية من غلاف الشمس المعروف بالإكليل.

ويتمثل أحد أهداف «باركر» في التوصل إلى السبب الكامن وراء كون هذه المنطقة أكثر حرّاً من سطح الشمس بنحو 200 مرة. وبيّنت نتائج أولية من بيانات «باركر» عام 2019 مدى فوضوية الغلاف الجوي للشمس.

وسيكون اقتراب «باركر» من الشمس أوّل عملية قياسية مماثلة تتحقق من أصل ثلاثة؛ إذ يُتوقّع أن يكرر «باركر» إنجاز المهمة نفسها في 22 مارس (آذار) و19 يونيو (حزيران) 2025.