1. Khái niệm về vận tốc ánh sáng

Vận tốc ánh sáng nói một cách tổng quát là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không. Đây là một hằng số vật lý cơ bản vô cùng quan trọng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực vật lý. Kí hiệu là c.

Vận tốc ánh sáng là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không

2. Nguồn gốc và Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu ?

2.1. Nguồn gốc của ánh sáng

Để có con số chính xác về vận tốc ánh sáng, các nhà khoa học đã phải trải qua nhiều quá trình nghiên cứu, thí nghiệm. Quan trọng có thể kể đến:

Năm 1676, nhà thiên văn học người Đan Mạch- Ông Ole Roemer đã thực hiện thí nghiệm và đưa ra kết quả vận tốc là 309.000 km/s ( không sai lệch nhiều so với tốc độ thực tế). Con số này được đưa ra bằng cách quan sát mặt trăng của sao Mộc. 

Trong thế kỷ 19, 2 nhà khoa học nổi tiếng người Pháp là Hippolyte Fizeau và Léon Foucault đã dùng hệ thống gương phức tạp để tiến hành thí nghiệm. Sau đó đo tốc độ của ánh sáng và cũng đưa ra kết quả là 298.000 km/s. 

Cho đến năm 1924, nhà khoa học Michelson - người Mỹ đã tiến hành thí nghiệm tại các đỉnh núi khác nhau tại California. Khi đó ông lựa chọn khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm là khoảng 140 km. Đến năm 1926, ông đã công bố kết quả thí nghiệm là tốc độ của ánh sáng là 300.000km/s.

2.2. Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu ?

Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu m/s? Đên nay, các nhà khoa học thực nghiệm đã công bố chính thức vận tốc ánh sáng chính xác là 299.792.450 m/s.

Vận tốc ánh sáng đến nay vẫn được nhận định là vận tốc lớn nhất trong vũ trụ được công nhận chính thức và chứng minh được. Dẫu vậy, tùy vào môi trường mà vận tốc ánh sáng có khác biệt.

• Vận tốc ánh sáng trong không khí sẽ khoảng 299,910 km/s.
• Vận tốc ánh sáng trong môi trường nước sẽ khoảng 230,000 km/s.
• Vận tốc ánh sáng trong môi trường thủy tinh sẽ khoảng 200,000 km/s.
• Vận tốc ánh sáng trong môi trường kim cương sẽ khoảng 125,000 km/s.

Tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không là 299.792.450 m/s.

3. Tại sao vận tốc ánh sáng lại quan trọng?

Theo thuyết tương đối của nhà vật lý Albert Einstein, vận tốc ánh sáng đặc biệt quan trọng. Bởi 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 thay đổi.

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

Gần đây, nhiều quan điểm đặt ra về vận tốc ánh sáng không bị thay đổi đã bị đặt ra. Hay một số nhóm các nhà vật lý cho rằng, tại một thời điểm nào đó ánh sáng có thể chuyển nhanh hơn hiện tại. 

Hay một vài nhà khoa học tại Imperial College London, sau rất nhiều thập kỷ nghiên cứu, họ đưa ra kết luận rằng ánh sáng có thể đã di chuyển nhanh hơn so vào thời kỳ vũ trụ sơ khai. 

4.1. Tốc độ ánh sáng và tốc độ âm thanh

Tốc độ âm thanh hiểu là vận tốc lan truyền sóng âm thanh trong một môi trường truyền âm (với hệ quy chiếu là môi trường truyền âm đứng yên). Vận tốc này sẽ không cố định và cũng sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào môi trường truyền âm khác nhau. Chẳng hạn như âm thanh truyền trong môi trường nước sẽ nhanh hơn ở trong môi trường không khí). Ngoài ra,một số điều kiện vật lý/hóa học của môi trường này, như nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng

- Trong những môi trường truyền âm dị hướng, thì độ lớn của vận tốc âm thanh sẽ phụ thuộc vào hướng lan truyền âm.

- Trong những môi trường đẳng hướng, độ lớn của vận tốc âm thanh sẽ không bị phụ thuộc vào hướng lan truyền âm. 

4.2 Tốc độ điện và ánh sáng

Dòng điện khi chảy theo một hướng, tuy nhiên các điện tích đơn lẻ trong dòng này chảy này lại không nhất thiết phải chuyển động thẳng theo dòng. 

Ví dụ: 

Trong kim loại, electron chuyển động zigzag. Khi xảy ra va đập từ nguyên tử này sang nguyên tử kia. Chỉ khi nhìn trên tổng thể mới thấy xu hướng chung là chúng bị dịch chuyển theo chiều của điện trường.

Tốc độ điện, tốc độ di chuyển vĩ mô của các hạt điện tích có thể tính được qua công thức như sau: I=n.A.v.q

Trong đó

• 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 đường 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.

5. Có di chuyển nào nhanh hơn vận tốc ánh sáng không?

Liệu có Vật chất nào di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng? Qua nhiều nghiên cứu trong thời gian dài, một số quan điểm nghiên cứu nổ ra như sau:

- Năm 2011, các nhà khoa học đã ghi nhận được một số hạt di chuyển nhanh hơn ánh sáng (phát hiện này nếu đúng có thể làm đảo lộn những định luật cơ bản của Einstein về vũ trụ).

- Antonio Ereditato - người phát ngôn cho nhóm nhà nghiên cứu quốc tế. Ông cho biết các phép đo đạc thực hiện trong vòng ba năm qua cho thấy rằng các hạt neutrino được bắn từ CERN (Cơ quan nghiên cứu hạt nhân châu Âu) tại ngoại ô thành phố Geneva đến Gran Sasso tại Italy đã tới đích nhanh hơn 60 nano giây so với tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, ngay sau đó nhóm nghiên cứu này đã bị buộc nhận lỗi khi có vài sai sót trong thí nghiệm.

Hiện tại, giả thuyết có vật chất di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng chỉ có trong khoa học viễn tưởng. Trong thực tế, chưa có công bố chính thức nào chứng minh được vật chất nào di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng.
>> Xem thêm: Máy bơm khí nito giá rẻ

Đến nay vẫn chưa có vất chất nào di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng

Hy vọng với những chia sẻ của Hải Long về Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu trong bài viết này sẽ giúp bạn có những thông tin khoa học, kiến thức cần thiết! 
Xem tiếp: Đầu phát nhạc số