Giải đáp vận tốc ánh sáng là bao nhiêu?

Vận tốc ánh sáng là bao nhiêu là một trong những câu hỏi được rất nhiều người quan tâm, đặc biệt là các em học sinh đang ngồi trên ghế nhà trường. Để giải đáp câu hỏi này chi tiết nhất, hãy cùng Primer theo dõi bài viết dưới đây các bạn nhé!

Tìm hiểu chi tiết vận tốc ánh sáng là gì?

Tìm hiểu chi tiết vận tốc ánh sáng là gì?
Tìm hiểu chi tiết vận tốc ánh sáng là gì?

Vận tốc ánh sáng thực chất là một đại lượng biểu thị cho tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong môi trường chân không. Đây là một hằng số vật lý cơ bản đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực tính toán các đại lượng vật lý khác nhau. 

Vận tốc ánh sáng hay còn gọi là tốc độ ánh sáng được ký hiệu là hằng số c trong vật lý. Theo đó tốc độ ánh sáng đo được khoảng 299.792.458 m/s tương đương với 1.079.252 km/h tính trong môi trường chân không. Với tốc độ này, các bạn có thể hình dung mình có thể đi được hơn 7 vòng xích đạo Trái Đất trong vòng 1 giây. Nhờ đó có thể thấy vận tốc ánh sáng lớn tới cỡ nào.

Tính tới thời điểm hiện tại, vận tốc ánh sáng là đơn vị tốc độ lớn nhất sử dụng trong vũ trụ và đã được công nhận, minh chứng. Lưu ý rằng, tại mỗi môi trường khác nhau, vận tốc ánh sáng sẽ khác nhau.

Nguồn gốc của vận tốc ánh sáng là gì?

Để có được hằng số c chính xác như hiện tại và được ứng dụng trong các công thức tính toán vật lý như bây giờ, con người đã phải trải qua rất nhiều nghiên cứu. Từ xa xưa ánh sáng luôn là một yếu tố được quan tâm rất nhiều. Nhờ vào trí tuệ, phát minh của con người kết hợp cùng việc nghiên cứu khoa học qua nhiều thế kỷ, con người đã tính được vận tốc của ánh sáng.

Nghiên cứu về vận tốc ánh sáng là bao nhiêu trước thế kỷ 20

Nghiên cứu về vận tốc ánh sáng là bao nhiêu trước thế kỷ 20
Nghiên cứu về vận tốc ánh sáng là bao nhiêu trước thế kỷ 20

Vào năm 1676, Romer – một nhà thiên văn học đã dựa trên quan sát về sự chuyển động của Mặt Trăng và Sao Mộc để kết luận vận tốc ánh sáng là hữu hạn. Khả năng di chuyển của ánh sáng được ông ước tính là khoảng 22 phút chúng sẽ vượt được đường kính của Trái Đất. 

Sau đó nhà khoa học Christiaan Huygens đã sử dụng kết quả ước tính của Romer kết hợp với đường kính Trái Đất để đưa ra kết luận rằng tốc độ ánh sáng khoảng 220.000 km/s. Năm 1706, Isaac Newton cũng đưa ra tính toán của mình, đó là để ánh sáng có thể truyền từ nơi này sang nơi khác, ánh sáng mất khoảng 7 – 8 phút. 

Vào đầu thế kỷ 19, hai nhà vật lý học người Pháp đã ước tính tốc độ ánh sáng khoảng 315.000km/s.

Nghiên cứu vận tốc ánh sáng là bao nhiêu từ thế kỷ 20

Nghiên cứu vận tốc ánh sáng là bao nhiêu từ thế kỷ 20
Nghiên cứu vận tốc ánh sáng là bao nhiêu từ thế kỷ 20

Vào thế kỷ 20, đã có nhiều nghiên cứu mới mang đột phá hơn về tốc độ ánh sáng đã ra đời như:

  • Năm 1905, Albert Einstein đã đưa ra kết quả nghiên cứu của mình và chỉ ra rằng, tốc độ của ánh sáng trong chân không không phụ thuộc vào chuyển động của nguồn ánh sáng.
  • Nửa sau thế kỷ 20 các phép đo tốc độ ánh sáng có độ chính xác cao hơn nhờ vào sự phát triển của công nghệ kỹ thuật.
  • Tới năm 1972, sau nhiều cuộc tranh luận cuối cùng thì hằng số vận tốc ánh sáng c được lấy là 2999.792.258 m/s. Đây là kết quả của nhóm nhà khoa học thuộc viện tiêu chuẩn và công nghệ Hoa Kỳ nghiên cứu tính toán.

Giải đáp vận tốc ánh sáng là bao nhiêu? 

Giải đáp vận tốc ánh sáng là bao nhiêu?
Giải đáp vận tốc ánh sáng là bao nhiêu?

Sau quá trình nghiên cứu và tranh luận, cuối cùng tốc độ ánh sáng lan truyền trong chân không được lấy theo con số chính xác là 299.792.458m/s và được làm tròn là 300.000km/s tương đường gần 1 tỷ km/h. Trong các tài liệu vật lý sử dụng hằng số c để tính toán, c sẽ được làm tròn theo công thức c = 3×108 m/s.

Tốc độ của ánh sáng sẽ bị giảm đi khi lan truyền trong các môi trường khác nhau như môi trường nước, không khí hay thủy tinh….

Tầm quan trọng của vận tốc ánh sáng như thế nào?

Thuyết tương đối hẹp của nhà vật lý học Einstein được coi là nền tảng về hằng số c tốc độ ánh sáng ứng dụng trong mọi hệ quy chiếu quán tính. Ông nhận định rằng tốc độ ánh sáng có vai trò quan trọng vì nó là tiền đề cho hàng loạt các khái niệm khác nhau tồn tại trong vũ trụ như không gian, thời gian…..

Dù đã tìm ra được tốc độ ánh sáng cùng một số lý thuyết về ánh sáng đi kèm nhưng xoay quanh hằng số c vẫn còn rất nhiều tranh cãi khác nhau. Cụ thể một vài tranh cãi được mang ra bàn luận nhiều nhất đó là: 

  • Có vận tốc nào vượt qua được vận tốc ánh sáng không?
  • Có thứ gì có vận tốc ngang bằng ánh sáng không?
  • Tốc độ ánh sáng và tốc độ bóng tối như thế nào?

Cụ thể cho từng tranh luận trên chúng tôi sẽ trình bày trong phần tiếp theo.

Các vấn đề xoay quanh vận tốc ánh sáng là gì?

Như đã nêu ở phần trên, xoay quanh vận tốc ánh sáng vẫn còn rất nhiều tranh luận được đặt ra. Cụ thể là 3 câu hỏi lớn như sau:

Các vấn đề xoay quanh vận tốc ánh sáng là gì?
Các vấn đề xoay quanh vận tốc ánh sáng là gì?

Có vận tốc nào lớn hơn tốc độ ánh sáng không?

Đây có lẽ là câu hỏi nhận được sự quan tâm nhiều nhất trong suốt nhiều thế kỷ qua. Vào năm 2011 các nhà khoa học đã ghi nhận được các hạt di chuyển có tốc độ nhanh hơn ánh sáng là hạt neutrino được bắn từ CERN – một trong những cơ quan nghiên cứu hạt nhân tại Châu Âu. Đây được xem là phát hiện có thể làm đảo lộn định luật cơ bản của thuyết tương đối hẹp về vũ trụ. 

Theo đó các hạt này có thể tới đích nhanh hơn 60 nano giây so với tốc độ của ánh sáng. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu đã có sự sai sót trong quá trình nghiên cứu nên kết quả chưa được chứng minh và công nhận. Vì thế tính tới thời điểm hiện tại thì tốc độ ánh sáng vẫn là đại lượng nhanh nhất trong vũ trụ.

Có thứ gì mà vận tốc ngang bằng tốc độ ánh sáng không?

Có thể thấy rằng tới thời điểm hiện tại, tốc độ ánh sáng là vận tốc tối đa trong vũ trụ. Các loại sóng truyền hình, ra-đa, tia hồng ngoại, tia cực tím cũng không có khả năng lan truyền nhanh như tốc độ ánh sáng. 

Dù vậy, mọi thứ trong vũ trụ đều có thể thay đổi nên biết đâu trong tương lai các nhà khoa học sẽ có những minh chứng cho thứ gì đó có tốc độ ngang bằng hoặc nhanh hơn ánh sáng.

Mức độ tương quan của tốc độ ánh sáng và tốc độ bóng đêm

Một số nhà khoa học cho rằng khi đã xuất hiện tốc độ của ánh sáng thì ắt phải có vận tốc bóng đêm. Nhưng về cơ bản vận tốc bóng đêm không hề tồn tại. Theo đó bóng đêm không phải vật chất hay năng lượng như ánh sáng, nó chỉ đơn thuần là một lớp nền vĩnh cửu không thay đổi.

Nếu để tính tốc độ bóng đêm thì thực chất nó lại là tốc độ của ánh sáng. Các bạn có thể hình dung trong một căn phòng kín, việc chúng ta có ánh sáng trong đó là do ánh sáng đã di chuyển tới làm không gian sáng lên và chúng ta có thể thấy được mọi thứ. Nhưng cũng trong căn phòng đó, khi ánh sáng đi mất mọi thứ trở lại màu đen tối. Như vậy có thể hiểu việc sáng hay tối sẽ giống như việc ánh sáng tới và đi vậy.

Vận tốc ánh sáng là bao nhiêu trong các môi trường khác nhau?

Vận tốc ánh sáng cho tới nay vẫn luôn là tốc độ lớn nhất trong vũ trụ. Dù vậy thì tùy thuộc vào đặc tính của mỗi loại môi trường khác nhau mà vận tốc của ánh sáng cũng thay đổi đáng kể. Cụ thể sự thay đổi đó được biểu thị như sau:

  • Trong môi trường không khí: c = 299.910 km/s
  • Trong môi trường nước: c = 230.000km/s
  • Trong môi trường thủy tinh: c= 200.000km/s
  • Trong môi trường kim cương: c = 125.000 km/s

Trên đây là toàn bộ những thông tin được Primer tổng hợp nhằm giải đáp thắc mắc “vận tốc ánh sáng là bao nhiêu”. Hi vọng những chia sẻ trên sẽ giúp ích cho các bạn trong đời sống, học tập và công việc. Đừng quên liên hệ với chúng tôi nếu bạn có nhu cầu mua máy lọc nước RO, máy lọc nước công nghiệp hay bộ lọc tổng đầu nguồn. Hotline 1900 98 98 35 của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ tư vấn cho các bạn mọi lúc mọi nơi.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *