چرا سرعت واقعی نور km/s 300،۰۰۰ نیست؟

به گزارش بولتن نیوز، سیاه چاله‌های بی‌انتها تمام اجرام موجود در مرکز کیهان را می‌بلعند، در حالی که مجموعه‌ای از ستارگان در کرانه‌های مختلف جمع شده‌اند و با سرعتی حرکت می‌کنند که ما نمی‌توانیم آن را توصیف کنیم.

و این هرج و مرج به هر دلیلی که باشد، همه چیز در جهان هستی بدون هیچ استثنایی کمتر از سرعت نور حرکت می‌کنند و سرعت هر حرکتی به سرعت نور محدود شده است. حال چرا می گوییم این سرعت خاص است؟ این قطعا بالاترین سرعتی است که ذرات نور یا همان فوتون‌ها در خلاء با آن حرکت می ‌کنند که این همان سرعت نور می‌باشد و بر اساس درک امروزه ما از قوانین فیزیک سرعت همه چیز در جهان کمتر از سرعت نور است.

کیهان به قوانینی که ما وضع کردیم اهمیتی نمی‌دهد. همه چیز در عالم باید تابع این محدودیت سرعت باشند، حتی ثابت‌های جهانی. همان طور که یکی از پژوهشگران این زمینه با نام مت معتقد است که سرعت نور باید سرعت علیت نامیده شود.

شما می‌توانید علیت را در رابطه با مفهوم شناخته شده‌ بازه‌ی فضا-زمان در نظر بگیرید که بیان می‌کند این ارتباطات علّی تنها دسته‌ای از رویدادها هستند که تمام مشاهده کنندگان در هر جای جهان با آن موافق هستند. ولی چرا علیت دارای محدودیت سرعت است و چرا سرعت نور دارای این محدودیت است؟

برای درک بیشتر این موضوع نیاز به بررسی دو قانون مهم در فیزیک داریم: قانون نسبیت گالیله که نسبیت انیشتین از آن نشات گرفته است و معادلات ماکسول. معادلات فیزیکدان و ریاضیدان جیمز کلرک ماکسول، اساس الکترودینامیک کلاسیک را تشکیل می‌دهد و باعث تردید در نظریه نسبیت گالیله شده است. اینجا همان قسمتی است که موضوع جالب می‌شود، زیرا می‌خواهیم نسبیت و معادلات ماکسول را به هم ارتباط دهیم، ما می‌خواهیم در مورد اسب‌های اسکیت و یک میمون الکتریکی بر روی اسکیت برد صحبت کنیم.

مت معتقد است: "وقتی تمام این عبارت‌های بی‌ربط گفته شد (عبارت مورد علاقه جدید ما "سرعت کلی میمون” است)، ما به این نتیجه رسیدیم که نیروهای الکترومغناطیسی می‌توانند ما را به فعل و انفعالات اساسی میان فضا، مکان و سرعت برسانند ، در صورتی که ریاضیات شما بر اساس سرعت محدود نور نباشد.

ولی چگونه تمامی اینها به یکدیگر مربوط می‌شوند و چرا برای پیوستگی باید سرعت نور محدود باشد؟ سرعت نور در خلأ یک ثابت جهانی و دقیقاً برابر با ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه (در خلأ) است. علت دقت این است که تعریف متر براساس سرعت نور و تعریف ثانیه بنا شده‌است.

این کمیت را در فیزیک و دیگر علوم با حرف c نشان می‌دهند. در محاسبات عادی که دقت زیادی مورد نیاز نیست، سرعت نور را برابر با ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه (۳‎×۱۰۸ متر بر ثانیه) در نظر می‌گیرند. مقدار آن تقریباً برابر با ۱۸۶٬۲۸۲ مایل بر ثانیه است. سرعت نور بیشینه سرعتی است که انرژی، ماده و اطلاعات در جهان می‌تواند مسافرت کند. این سرعت همچنان سرعت تمام ذرات بدون جرم و میدان‌های فیزیکی — شامل تابش الکترومغناطیسی که نور نیز جزو آن می‌شود — نیز هست. ذراتی که ذکر شد سرعتشان مستقل چارچوب مرجع است که گسترش این اصل به نسبیت خاص می‌انجامد. همچنین این سرعت در فرمول مشهور هم‌ارزی جرم و انرژی یعنی E = mc۲ ظاهر می‌شود.