శూన్యంలో కాంతి ఎంత వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది

వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం అనేది భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే సూచిక మరియు ఒక సమయంలో అనేక ఆవిష్కరణలు చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అలాగే అనేక దృగ్విషయాల స్వభావాన్ని వివరించింది. అంశాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు ఈ సూచిక ఎలా మరియు ఏ పరిస్థితులలో కనుగొనబడిందో అర్థం చేసుకోవడానికి అధ్యయనం చేయవలసిన అనేక ముఖ్యమైన అంశాలు ఉన్నాయి.

కాంతి వేగం ఎంత

వాక్యూమ్‌లో కాంతి ప్రచారం యొక్క వేగం ఒక సంపూర్ణ విలువగా పరిగణించబడుతుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ప్రచారం యొక్క వేగాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. ఇది భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు చిన్న లాటిన్ అక్షరం "s" (ఇది "tse" అని చెబుతుంది) రూపంలో హోదాను కలిగి ఉంది.

శూన్యంలో, వివిధ కణాలు ఎంత వేగంగా కదులుతాయో తెలుసుకోవడానికి కాంతి వేగం ఉపయోగించబడుతుంది.

చాలా మంది పరిశోధకులు మరియు శాస్త్రవేత్తల ప్రకారం, శూన్యంలో కాంతి వేగం కణ కదలిక యొక్క గరిష్ట వేగం మరియు వివిధ రకాలైన రేడియేషన్ యొక్క ప్రచారం.

దృగ్విషయాల ఉదాహరణల విషయానికొస్తే, అవి:

1. ఏదైనా నుండి కనిపించే కాంతి మూలం.
2. అన్ని రకాల విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (ఎక్స్-కిరణాలు మరియు రేడియో తరంగాలు వంటివి).
3. గురుత్వాకర్షణ తరంగాలు (ఇక్కడ కొంతమంది నిపుణుల అభిప్రాయాలు భిన్నంగా ఉంటాయి).

అనేక రకాల కణాలు కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ప్రయాణించగలవు, కానీ దానిని చేరుకోలేవు.

కాంతి వేగం యొక్క ఖచ్చితమైన విలువ

కాంతి వేగం ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు చాలా సంవత్సరాలు ప్రయత్నిస్తున్నారు, అయితే గత శతాబ్దం 70 లలో ఖచ్చితమైన కొలతలు చేయబడ్డాయి. చివరికి సూచిక 299,792,458 m/s గరిష్ట విచలనం +/-1.2 మీ. నేడు ఇది మార్పులేని భౌతిక యూనిట్, మీటర్‌లో దూరం సెకనులో 1/299,792,458 కాబట్టి, శూన్యంలో కాంతికి 100 సెం.మీ ప్రయాణించడానికి ఎంత సమయం పడుతుంది.

శాస్త్రీయ కాంతి వేగాన్ని నిర్ణయించే సూత్రం.

గణనలను సరళీకృతం చేయడానికి, సూచిక 300,000,000 m/s (3×108 m/s)కి సరళీకృతం చేయబడింది. పాఠశాలలో భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రతి ఒక్కరికీ ఇది సుపరిచితం, ఈ రూపంలో వేగాన్ని కొలుస్తారు.

భౌతిక శాస్త్రంలో కాంతి వేగం యొక్క ప్రాథమిక పాత్ర

అధ్యయనంలో ఏ రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ ఉపయోగించబడుతుందనే దానితో సంబంధం లేకుండా ఈ సూచిక ప్రధానమైన వాటిలో ఒకటి. ఇది వేవ్ మూలం యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు, ఇది కూడా ముఖ్యమైనది.

అస్థిరతను 1905లో ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ ప్రతిపాదించాడు. ప్రకాశించే ఈథర్ ఉనికికి ఆధారాలు కనుగొనని మరొక శాస్త్రవేత్త మాక్స్వెల్ విద్యుదయస్కాంతత్వం గురించి ఒక సిద్ధాంతాన్ని ముందుకు తెచ్చిన తర్వాత ఇది జరిగింది.

కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగంతో కారణ ప్రభావాన్ని రవాణా చేయలేమనే వాదన నేడు చాలా సహేతుకమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది.

మార్గం ద్వారా! కొన్ని కణాలు పరిగణించబడిన సూచిక కంటే ఎక్కువ వేగంతో కదలగలవని భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు తిరస్కరించరు. అయితే, సమాచారాన్ని తెలియజేయడానికి వాటిని ఉపయోగించలేరు.

చారిత్రక సూచనలు

టాపిక్ యొక్క లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు కొన్ని దృగ్విషయాలు ఎలా కనుగొనబడ్డాయో తెలుసుకోవడానికి, కొంతమంది శాస్త్రవేత్తల ప్రయోగాలను అధ్యయనం చేయాలి. 19వ శతాబ్దంలో, శాస్త్రవేత్తలకు తరువాత సహాయపడే అనేక ఆవిష్కరణలు జరిగాయి, అవి ప్రధానంగా విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు అయస్కాంత మరియు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయాలకు సంబంధించినవి.

జేమ్స్ మాక్స్వెల్ చేసిన ప్రయోగాలు

భౌతిక శాస్త్రవేత్త పరిశోధన దూరం వద్ద కణాల పరస్పర చర్యను నిర్ధారించింది. తదనంతరం, ఇది విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క కొత్త సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి విల్హెల్మ్ వెబర్‌ను అనుమతించింది. మాక్స్వెల్ అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాల యొక్క దృగ్విషయాన్ని కూడా స్పష్టంగా స్థాపించాడు మరియు అవి ఒకదానికొకటి ఉత్పత్తి చేయగలవని నిర్ణయించాడు, ఇవి విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ శాస్త్రవేత్త "s" అనే హోదాను మొదట ఉపయోగించడం ప్రారంభించాడు, దీనిని ఇప్పటికీ ప్రపంచవ్యాప్తంగా భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఉపయోగిస్తున్నారు.

దీనికి ధన్యవాదాలు, చాలా మంది పరిశోధకులు ఇప్పటికే కాంతి యొక్క విద్యుదయస్కాంత స్వభావం గురించి మాట్లాడటం ప్రారంభించారు. మాక్స్వెల్, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరేపణల ప్రచారం యొక్క వేగాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఈ సూచిక కాంతి వేగానికి సమానం అని నిర్ధారణకు వచ్చారు, ఒక సమయంలో అతను ఈ వాస్తవాన్ని చూసి ఆశ్చర్యపోయాడు.

మాక్స్వెల్ పరిశోధనకు ధన్యవాదాలు, కాంతి, అయస్కాంతత్వం మరియు విద్యుత్తు వేర్వేరు భావనలు కాదని స్పష్టమైంది. కలిసి, ఈ కారకాలు కాంతి యొక్క స్వభావాన్ని నిర్ణయిస్తాయి, ఎందుకంటే ఇది అంతరిక్షంలో ప్రచారం చేసే అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాల కలయిక.

విద్యుదయస్కాంత తరంగ ప్రచారం యొక్క పథకం.

మిచెల్సన్ మరియు కాంతి వేగం యొక్క సంపూర్ణతను నిరూపించడంలో అతని అనుభవం

గత శతాబ్దం ప్రారంభంలో, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు గెలీలియో యొక్క సాపేక్షత సూత్రాన్ని ఉపయోగించారు, దీని ప్రకారం ఏ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ ఉపయోగించినప్పటికీ మెకానిక్స్ నియమాలు మారవు అని నమ్ముతారు. కానీ అదే సమయంలో, సిద్ధాంతం ప్రకారం, మూలం కదులుతున్నప్పుడు విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రచార వేగం మారాలి. ఇది గెలీలియో మరియు మాక్స్‌వెల్ సిద్ధాంతం యొక్క రెండు సూత్రాలకు విరుద్ధంగా ఉంది, ఇది పరిశోధన ప్రారంభానికి కారణం.

ఆ సమయంలో, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు “ఈథర్ సిద్ధాంతం” వైపు మొగ్గు చూపారు, దీని ప్రకారం సూచికలు దాని మూలం యొక్క వేగంపై ఆధారపడవు, ప్రధాన నిర్ణయాత్మక అంశం పర్యావరణం యొక్క లక్షణాలు.

కాంతి వేగం కొలత దిశపై ఆధారపడి ఉండదని మిచెల్సన్ కనుగొన్నాడు.

భూమి ఒక నిర్దిష్ట దిశలో బాహ్య అంతరిక్షంలో కదులుతుంది కాబట్టి, వేగాల జోడింపు చట్టం ప్రకారం కాంతి వేగం వేర్వేరు దిశల్లో కొలిచినప్పుడు భిన్నంగా ఉంటుంది. కానీ మిచెల్సన్ ఏ దిశలో కొలతలు చేసినా, విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రచారంలో ఎటువంటి తేడాను కనుగొనలేదు.

ఈథర్ సిద్ధాంతం ఒక సంపూర్ణ విలువ ఉనికిని వివరించలేకపోయింది, ఇది దాని తప్పును మరింత మెరుగ్గా చూపించింది.

ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ యొక్క ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం

ఆ సమయంలో ఒక యువ శాస్త్రవేత్త చాలా మంది పరిశోధకుల ఆలోచనలకు విరుద్ధంగా నడిచే సిద్ధాంతాన్ని సమర్పించాడు. దాని ప్రకారం, ఎంచుకున్న ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌తో సంబంధం లేకుండా, వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం యొక్క అస్థిరతను నిర్ధారించే అటువంటి లక్షణాలను సమయం మరియు స్థలం కలిగి ఉంటాయి. ఇది మిచెల్సన్ యొక్క విఫల ప్రయోగాలను వివరించింది, ఎందుకంటే కాంతి ప్రచారం యొక్క వేగం దాని మూలం యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు.

[tds_council]ఐన్‌స్టీన్ సిద్ధాంతం యొక్క ఖచ్చితత్వం యొక్క పరోక్ష నిర్ధారణ "ఏకకాల సాపేక్షత", దాని సారాంశం చిత్రంలో చూపబడింది.[/tds_council]

ఒక వ్యక్తి యొక్క స్థానం కాంతి ప్రచారంపై వారి అవగాహనను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో ఉదాహరణ.

ఇంతకు ముందు కాంతి వేగాన్ని ఎలా కొలుస్తారు?

ఈ సూచికను నిర్ణయించే ప్రయత్నాలు చాలా మందిచే చేయబడ్డాయి, అయితే సైన్స్ యొక్క తక్కువ స్థాయి అభివృద్ధి కారణంగా, దీన్ని చేయడం గతంలో సమస్యాత్మకంగా ఉంది. అందువల్ల, పురాతన శాస్త్రవేత్తలు కాంతి వేగం అనంతమైనదని విశ్వసించారు, కాని తరువాత చాలా మంది పరిశోధకులు ఈ ప్రతిపాదనను అనుమానించారు, ఇది దానిని గుర్తించడానికి అనేక ప్రయత్నాలకు దారితీసింది:

1. గెలీలియో ఫ్లాష్‌లైట్లను ఉపయోగించాడు. కాంతి తరంగాల వ్యాప్తి వేగాన్ని లెక్కించడానికి, అతను మరియు అతని సహాయకుడు కొండలపై ఉన్నారు, వాటి మధ్య దూరం ఖచ్చితంగా నిర్ణయించబడింది. అప్పుడు పాల్గొనేవారిలో ఒకరు లాంతరు తెరిచారు, రెండవది అతను కాంతిని చూసిన వెంటనే అదే చేయవలసి వచ్చింది. కానీ ఈ పద్ధతి వేవ్ ప్రచారం యొక్క అధిక వేగం మరియు సమయ విరామాన్ని ఖచ్చితంగా గుర్తించలేకపోవడం వల్ల ఫలితాలను ఇవ్వలేదు.
2. డెన్మార్క్‌కు చెందిన ఓలాఫ్ రోమర్ అనే ఖగోళ శాస్త్రవేత్త బృహస్పతిని పరిశీలిస్తున్నప్పుడు ఒక లక్షణాన్ని గమనించాడు. భూమి మరియు బృహస్పతి వాటి కక్ష్యలో వ్యతిరేక బిందువులలో ఉన్నప్పుడు, అయో (గురుగ్రహ చంద్రుడు) గ్రహణం గ్రహంతో పోలిస్తే 22 నిమిషాలు ఆలస్యంగా ఉంది. దీని ఆధారంగా, అతను కాంతి తరంగాల వ్యాప్తి యొక్క వేగం అనంతం కాదని మరియు పరిమితిని కలిగి ఉందని నిర్ధారించాడు. అతని లెక్కల ప్రకారం, ఈ సంఖ్య సెకనుకు దాదాపు 220,000 కి.మీ.
   రోమర్ ప్రకారం కాంతి వేగాన్ని నిర్ణయించడం.
3. దాదాపు అదే కాలంలో, ఆంగ్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ బ్రాడ్లీ సూర్యుని చుట్టూ భూమి యొక్క కదలిక కారణంగా, అలాగే దాని అక్షం చుట్టూ తిరిగే కారణంగా, ఆకాశంలో నక్షత్రాల స్థానం కారణంగా కాంతి ఉల్లంఘన యొక్క దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నాడు. మరియు వాటికి దూరం నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది.ఈ లక్షణాల కారణంగా, నక్షత్రాలు ప్రతి సంవత్సరం దీర్ఘవృత్తాకారాన్ని వివరిస్తాయి. లెక్కలు మరియు పరిశీలనల ఆధారంగా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్త వేగాన్ని లెక్కించారు, ఇది సెకనుకు 308,000 కి.మీ.
   కాంతి యొక్క ఉల్లంఘన
4. ప్రయోగశాల ప్రయోగం ద్వారా ఖచ్చితమైన సూచికను నిర్ణయించాలని నిర్ణయించుకున్న మొదటి వ్యక్తి లూయిస్ ఫిజౌ. అతను మూలం నుండి 8633 మీటర్ల దూరంలో ఉన్న అద్దం ఉపరితలంతో ఒక గాజును ఇన్స్టాల్ చేసాడు, కానీ దూరం తక్కువగా ఉన్నందున, ఖచ్చితమైన సమయ గణనలను చేయడం అసాధ్యం. అప్పుడు శాస్త్రవేత్త ఒక కాగ్‌వీల్‌ను ఏర్పాటు చేశాడు, ఇది క్రమానుగతంగా కాంతిని పళ్ళతో కప్పింది. చక్రం యొక్క వేగాన్ని మార్చడం ద్వారా, కాంతి దంతాల మధ్య జారిపడి తిరిగి రావడానికి ఏ వేగంతో సమయం లేదని ఫిజౌ నిర్ణయించాడు. అతని లెక్కల ప్రకారం, వేగం సెకనుకు 315 వేల కిలోమీటర్లు.
   లూయిస్ ఫిజౌ యొక్క అనుభవం.

కాంతి వేగాన్ని కొలవడం

ఇది అనేక విధాలుగా చేయవచ్చు. వాటిని వివరంగా విశ్లేషించడం విలువైనది కాదు; ప్రతిదానికి ప్రత్యేక సమీక్ష అవసరం. అందువల్ల, రకాలను అర్థం చేసుకోవడం చాలా సులభం:

1. ఖగోళ కొలతలు. ఇక్కడ, రోమర్ మరియు బ్రాడ్లీ యొక్క పద్ధతులు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఎందుకంటే అవి వాటి ప్రభావాన్ని నిరూపించాయి మరియు గాలి, నీరు మరియు పర్యావరణం యొక్క ఇతర లక్షణాల లక్షణాలు పనితీరును ప్రభావితం చేయవు. స్పేస్ వాక్యూమ్ పరిస్థితులలో, కొలత ఖచ్చితత్వం పెరుగుతుంది.
2. కుహరం ప్రతిధ్వని లేదా కుహరం ప్రభావం - ఇది గ్రహం యొక్క ఉపరితలం మరియు అయానోస్పియర్ మధ్య ఉత్పన్నమయ్యే తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ స్టాండింగ్ అయస్కాంత తరంగాల దృగ్విషయం పేరు. కొలిచే పరికరాల నుండి ప్రత్యేక సూత్రాలు మరియు డేటాను ఉపయోగించి, గాలిలో కణాల వేగం యొక్క విలువను లెక్కించడం కష్టం కాదు.
3. ఇంటర్ఫెరోమెట్రీ - అనేక రకాల తరంగాలు ఏర్పడే పరిశోధనా పద్ధతుల సమితి.ఇది జోక్యం ప్రభావానికి దారి తీస్తుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత మరియు శబ్ద ప్రకంపనల యొక్క అనేక కొలతలను నిర్వహించడం సాధ్యం చేస్తుంది.

ప్రత్యేక పరికరాల సహాయంతో, ప్రత్యేక పద్ధతులను ఉపయోగించకుండా కొలతలు తీసుకోవచ్చు.

సూపర్‌లూమినల్ వేగం సాధ్యమేనా?

సాపేక్షత సిద్ధాంతం ఆధారంగా, భౌతిక కణాల ద్వారా సూచిక యొక్క అధికం కారణ సూత్రాన్ని ఉల్లంఘిస్తుంది. దీని కారణంగా, భవిష్యత్తు నుండి గతానికి మరియు వైస్ వెర్సాకు సంకేతాలను ప్రసారం చేయడం సాధ్యపడుతుంది. కానీ అదే సమయంలో, సాధారణ పదార్ధాలతో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు వేగంగా కదిలే కణాలు ఉండవచ్చని సిద్ధాంతం తిరస్కరించదు.

ఈ రకమైన కణాలను టాకియోన్స్ అంటారు. అవి ఎంత వేగంగా కదులుతాయి, తక్కువ శక్తిని తీసుకువెళతాయి.

వీడియో పాఠం: ఫిజౌ యొక్క ప్రయోగం. కాంతి వేగం యొక్క కొలత. ఫిజిక్స్ గ్రేడ్ 11.

శూన్యంలో కాంతి వేగం స్థిరమైన విలువ; భౌతిక శాస్త్రంలో అనేక దృగ్విషయాలు దానిపై ఆధారపడి ఉంటాయి. దీని నిర్వచనం సైన్స్ అభివృద్ధిలో కొత్త మైలురాయిగా మారింది, ఎందుకంటే ఇది అనేక ప్రక్రియలను వివరించడం మరియు అనేక గణనలను సరళీకృతం చేయడం సాధ్యపడింది.