velocità della luce

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May 18, 2022

La velocità della luce nel vuoto è un'importante costante fisica in molti campi della fisica, solitamente indicata dal simbolo c e il suo valore è 299.792.458 metri al secondo. La velocità della luce è attualmente utilizzata per definire l'unità di misura come costante fisica e standard internazionale per la misurazione del tempo. Dopo aver arrotondato a tre cifre significative, ciò equivale a 300.000 chilometri al secondo, ovvero circa un miliardo di chilometri orari. Sotto la relatività speciale, la velocità della luce (o costante c) è la velocità massima alla quale tutte le forme di energia, materia o informazione possono viaggiare nello spazio. È la velocità di spostamento delle particelle prive di massa e dei loro campi coerenti (inclusa la radiazione elettromagnetica come la luce) attraverso il vuoto. È anche la velocità gravitazionale (delle onde gravitazionali) che le attuali teorie prevedono. Queste particelle e onde viaggiano alla velocità c, qualunque sia la velocità della sorgente e il sistema di riferimento inerziale dell'osservatore. Nella teoria della relatività, la costante c mette in relazione spazio e tempo, ed è anche mostrata nella famosa equazione di equivalenza materia-energia E mc2.La luce si propaga in materiali trasparenti come il vetro e l'aria a una velocità inferiore a c. Il rapporto tra c e la velocità della luce in una sostanza v è chiamato indice di rifrazione n per quella sostanza (n c/v). Ad esempio, l'indice di rifrazione della luce visibile quando passa attraverso il vetro è solitamente di circa 1,5, il che significa che la luce viaggia attraverso il vetro a una velocità v c/1,5 ≈ 200.000 km/s, e per l'aria, l'indice di rifrazione è 1,0003, quindi il la velocità della luce visibile nell'aria diminuisce di circa 90 km/s per c. La propagazione della luce e di altre onde elettromagnetiche in molti echi pratici appare simultanea (o istantanea), ma per lunghe distanze e misurazioni molto sensibili, le velocità limitate di queste onde hanno effetti evidenti. La comunicazione con sonde spaziali lontane, ad esempio, può richiedere minuti o ore per inviare un messaggio dalla Terra all'astronave, o viceversa. Inoltre, la luce che ci raggiunge dalle stelle si è allontanata da loro molti anni fa (migliaia di anni luce), quindi ciò che ci raggiunge è l'immagine di quelle stelle di tanto tempo fa, che ci permette di studiare la storia del universo osservando le sue componenti lontane. La velocità finita della luce pone fine alla velocità massima teorica dei computer, poiché le informazioni all'interno del computer vengono trasmesse da un chip all'altro. Poiché la velocità della luce è costante in diversi mezzi, può essere utilizzata con il tempo di volo per misurare grandi distanze con elevata precisione. È noto che nulla è più veloce della luce, ma negli anni passati sono stati condotti diversi esperimenti per scoprire cosa è più veloce e hanno scoperto che gli elettroni vicini ruotano in direzioni opposte, il che significa che l'elettrone di primo livello, uno di loro, gira nella direzione opposta.

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