Vận tốc ánh sáng là bao nhiêu? Thông tin thú vị bạn cần biết

Vận tốc ánh sáng là một thuật ngữ mà chúng ta dễ dàng bắt gặp trong vật lý. Nó cũng là một hằng số vô cùng quan trọng liên quan đến đời sống của muôn loài và những phát minh vĩ đại của con người. Vận tốc ánh sáng được đo như thế nào và nó có vai trò gì đối với chúng ta? Hãy cùng Phukienong tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

1. Nguồn gốc ra đời và cách đo vận tốc ánh sáng

1.1. Nguồn gốc ra đời

Việc xác định chính xác vận tốc ánh sáng cần nhiều thí nghiệm và nghiên cứu của các nhà khoa học. Một số đề cập đáng chú ý bao gồm:

• Năm 1676, nhà thiên văn học người Đan Mạch Ole Roemer đã đo vận tốc ánh sáng bằng cách quan sát mặt trăng Io, xác định nó là 309.000 km/s, gần với tốc độ thực tế.
• Vào thế kỷ 19, các nhà khoa học người Pháp Hippolyte Fizeau và Leon Foucault đã sử dụng các gương phức hợp để đo vận tốc ánh sáng và xác định nó là 298.000 km/s.
• Năm 1924, Michelson tiến hành thí nghiệm tại nhiều đỉnh núi khác nhau ở California với khoảng cách 140 km giữa chúng. Năm 1926, ông tuyên bố rằng tốc độ ánh sáng là 300.000 km/s.

1.2 Cách đo vận tốc ánh sáng

Vận tốc ánh sáng tính bằng m/s là bao nhiêu? Cho đến ngày nay, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm đều đồng ý rằng tốc độ chính xác của ánh sáng là 299.792.458 m/s.

Khi ánh sáng truyền trong không khí, vận tốc của nó là 300.000.000 m/s.

2. Tầm quan trọng của vận tốc ánh sáng

Theo thuyết tương đối của Albert Einstein, vận tốc ánh sáng vô cùng quan trọng, chúng làm nền tảng cho các khái niệm hiện đại về không gian cũng như thời gian, được xây dựng trên tiền đề vận tốc ánh sáng ở trong chân không là không đổi.

3. Những quan điểm khác nhau về vận tốc ánh sáng

Theo thuyết tương đối của Albert Einstein, vận tốc ánh sáng cực kỳ quan trọng và là nền tảng cho các khái niệm hiện đại về không gian và thời gian, dựa trên tiền đề rằng vận tốc ánh sáng trong chân không là không đổi.

Gần đây, quan điểm cho rằng vận tốc ánh sáng là hằng số đã bị thách thức, và một số nhà vật lý tin rằng tại một thời điểm nào đó, ánh sáng có thể đã truyền đi nhanh hơn.

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Đại học Hoàng gia London, sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, đã phát hiện ra rằng ánh sáng có thể đã di chuyển nhanh hơn trong thời kỳ sơ khai của vũ trụ.

3.1. Kiến thức về tốc độ ánh sáng và tốc độ âm thanh

Vận tốc âm thanh là vận tốc mà sóng âm truyền trong một môi trường (coi môi trường đó đang đứng yên trong một hệ quy chiếu quán tính). Vận tốc này không cố định và sẽ thay đổi tùy thuộc vào môi trường mà âm thanh truyền đi (ví dụ: âm thanh truyền trong nước nhanh hơn trong không khí) và một số điều kiện vật lý/hóa học của môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ.

• Trong môi trường có hướng, độ lớn của tốc độ âm phụ thuộc vào hướng truyền.
• Trong môi trường đồng chất, độ lớn của tốc độ âm thanh không phụ thuộc vào hướng truyền.

3.2. Kiến thức về tốc độ điện và ánh sáng

Dòng điện chạy theo một hướng, tuy nhiên, các điện tích riêng lẻ trong dòng điện không nhất thiết phải chuyển động theo một đường thẳng dọc theo dòng điện.

Ví dụ:

Trong kim loại, các electron chuyển động ngoằn ngoèo, va chạm từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Chỉ khi xem xét bức tranh tổng thể, chúng ta mới thấy xu hướng chuyển động của chúng bị dịch chuyển theo hướng của điện trường.

Vận tốc điện tích, hay vận tốc chuyển động của các điện tích, có thể tìm được thông qua công thức: I=n.A.v.q

Ghi chú:

• I là cường độ dòng điện
• n là số hạt tích điện trong một đơn vị thể tích
• A là diện tích mặt cắt của dây dẫn điện
• v là tốc độ di chuyển vĩ mô của các hạt tích điện
• q là điện tích của một hạt tích điện

4. Có hay không vật có khả năng di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng?

“Có vận tốc nào nhanh hơn vận tốc ánh sáng?” là một câu hỏi mà qua quá trình nghiên cứu sâu rộng, các nhà khoa học đã đưa ra một số quan điểm như sau:

• Năm 2011, các nhà khoa học công bố họ ghi nhận được một số hạt chuyển động nhanh hơn ánh sáng, có thể đảo ngược một trong những định luật cơ bản của Einstein về vũ trụ.
• Antonio Ereditato, phát ngôn viên của một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, tuyên bố rằng các phép đo được tiến hành trong ba năm qua cho thấy neutrino được gửi từ CERN ở Geneva đến Gran Sasso ở Ý đến nhanh hơn tốc độ ánh sáng 60 nano giây. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu sau đó buộc phải thừa nhận rằng kết quả này là một sai lầm từ quá trình thử nghiệm.

Hiện tại, giả thuyết về vật chất chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng được coi là chỉ có trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng.

Tạm kết

Vận tốc ánh sáng là tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không. Hi vọng với những chia sẻ của Phukienong qua bài viết này, bạn đã có được những thông tin hữu ích về chúng để phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu và cuộc sống hàng ngày.