The speed of light in a vacuum is 186,282 miles per second (299,792 kilometros per second), and in theory nothing can travel faster than light. Em milhas por hora, a velocidade da luz é, bem, muito: cerca de 670.666.629 mph. Se você pudesse viajar à velocidade da luz, você poderia dar a volta à Terra 7,5 vezes em um segundo.

cientistas iniciais, incapazes de perceber o movimento da luz, pensaram que ela deveria viajar instantaneamente. Ao longo do tempo, entretanto, as medições do movimento dessas partículas Tipo Onda se tornaram cada vez mais precisas., Graças ao trabalho de Albert Einstein e outros, entendemos agora que a velocidade da luz é um limite teórico: a velocidade da luz — uma constante chamada “c” — é considerada não alcançável por nada com massa, por razões explicadas abaixo. Isso não impede os escritores de ficção científica, e até mesmo alguns cientistas muito sérios, de imaginar teorias alternativas que permitiriam algumas viagens muito rápidas ao redor do universo.,

Speed of light: History of the theory

The first known discourse on the speed of light comes from the ancient Greek philosopher Aristotle, who penned his discordance with another Greek scientist, Empedocles. Empedocles argumentou que porque a luz se movia, deve levar tempo para viajar. Aristóteles, acreditando que a luz viajasse instantaneamente, discordou.em 1667, o astrônomo italiano Galileu Galilei estava duas pessoas em colinas a menos de uma milha de distância, cada uma segurando uma lanterna blindada. Um descobriu sua lanterna; quando o segundo viu o flash, ele descobriu o seu, também., Ao observar quanto tempo a luz demorou a ser vista pelo primeiro suporte de lanterna (e considerando os tempos de reação), ele pensou que poderia calcular a velocidade da luz. Infelizmente, a distância experimental de Galileu de menos de uma milha era muito pequena para ver uma diferença, então ele só podia determinar que a luz viajou pelo menos 10 vezes mais rápido do que o som.

na década de 1670, o astrônomo dinamarquês Ole Römer usou eclipses da lua de Júpiter, Io, como cronômetro para a velocidade da luz quando ele fez a primeira medição real da velocidade., Ao longo de vários meses, quando Io passou para trás do gigante planeta de gás, Römer descobriu que os eclipses vieram mais tarde do que os cálculos antecipados, embora ao longo de vários meses, eles se aproximaram das previsões. Ele determinou que a luz levou tempo para viajar de Io para a Terra. Os eclipses ficaram a maior distância quando Júpiter e a Terra estavam mais distantes, e estavam dentro do cronograma à medida que estavam mais próximos.

de acordo com a NASA, “isso deu a Römer provas convincentes de que a luz se espalhou no espaço com uma certa velocidade.,”

ele concluiu que a luz levou 10 a 11 minutos para viajar do sol para a terra, uma sobrestimação, uma vez que na verdade leva oito minutos e 19 segundos. Mas, finalmente, os cientistas tiveram um número para trabalhar — seu cálculo apresentou uma velocidade de 125 mil milhas por segundo (200 mil km/s).em 1728, o físico inglês James Bradley baseou seus cálculos na mudança na posição aparente das estrelas devido às viagens da terra ao redor do sol. Ele colocou a velocidade da luz em 185.000 milhas por segundo (301.000 km/s), com uma precisão de cerca de 1%.,duas tentativas em meados de 1800 trouxeram o problema de volta à Terra. O físico francês Hippolyte Fizeau estabeleceu um feixe de luz em uma roda dentada em rotação rápida, com um espelho montado a 8 km de distância para refleti-lo de volta à sua fonte. Variando a velocidade da roda permitiu que Fizeau calculasse quanto tempo levou para a luz viajar para fora do buraco, para o espelho adjacente, e de volta através da abertura. Outro físico francês, Leon Foucault, usou um espelho rotativo ao invés de uma roda. Os dois métodos independentes cada um veio dentro de cerca de 1.000 milhas por segundo da velocidade da luz medida hoje.,Albert Michelson, nascido na Prússia, que cresceu nos Estados Unidos, tentou replicar o método de Foucault em 1879, mas usou uma distância maior, bem como espelhos e lentes de alta qualidade. Seu resultado de 186,355 milhas por segundo (299,910 km/s) foi aceito como a medição mais precisa da velocidade da luz por 40 anos, quando Michelson a re-mediu.uma nota interessante para a experiência de Michelson foi que ele estava tentando detectar o meio pelo qual a luz viajava, referido como éter luminífero. Em vez disso, a sua experiência revelou que o éter não existia.,

“A experiência — e de Michelson corpo do trabalho, foi tão revolucionário que ele se tornou a única pessoa na história a ter vencido um Prêmio Nobel para uma forma muito precisa a não-descoberta de qualquer coisa”, escreveu o astrofísico Ethan Siegal da Forbes ciência blog, Começa Com um Estrondo. “A experiência em si pode ter sido um fracasso completo, mas o que aprendemos com ela foi uma vantagem maior para a humanidade e nossa compreensão do universo do que qualquer sucesso teria sido!,”

Einstein and special relativity

em 1905, Albert Einstein wrote his first paper on special relativity. Nele, ele estabeleceu que a luz viaja à mesma velocidade, não importa o quão rápido o observador se mova. Mesmo usando as medidas mais precisas possíveis, a velocidade da luz permanece a mesma para um observador parado na face da terra como para um que viaja em um jato supersônico acima de sua superfície., Da mesma forma, embora a terra esteja orbitando o sol, que se move em torno da Via Láctea, que é uma galáxia que viaja através do espaço, a velocidade medida da luz vinda do nosso Sol seria a mesma se alguém estivesse dentro ou fora da galáxia para calculá-la. Einstein calculou que a velocidade da luz não varia com o tempo ou o lugar.

embora a velocidade da luz seja muitas vezes referida como o limite de Velocidade do universo, o universo realmente se expande ainda mais rápido., De acordo com o astrofísico Paul Sutter, o universo se expande a cerca de 68 quilômetros por segundo por megaparsec, onde um megaparsec é de 3,26 milhões de anos-luz (mais sobre isso mais tarde). Assim, uma galáxia a 1 megaparsec de distância parece estar viajando para longe da Via Láctea a uma velocidade de 68 km/s, enquanto uma galáxia a dois megaparsecs de distância recua a 136 km/s, e assim por diante.

“em algum ponto, em alguma distância obscena, a velocidade cai sobre as escalas e excede a velocidade da luz, Tudo a partir da expansão natural e regular do espaço”, escreveu Sutter.,

He went on to explain that, while special relativity provides an absolute speed limit, general relativity allows for broader distances.”a galaxy on the far side of the universe? Esse é o domínio da relatividade geral, e a relatividade geral diz: Quem se importa! Essa galáxia pode ter a velocidade que quiser, desde que fique muito longe, e não ao lado da sua cara”, escreveu.

“A relatividade especial não se importa com a velocidade — superluminal ou de outra forma — de uma galáxia distante. E tu também não devias.”

o que é um ano-luz?,

a distância que a luz percorre ao longo de um ano é chamada de ano-luz. Um ano-luz é uma medida de tempo e distância. Não é tão difícil de entender como parece. Pense desta forma: a luz viaja da lua para os nossos olhos em cerca de 1 segundo, o que significa que a lua está a cerca de 1 segundo-luz de distância. A luz solar leva cerca de 8 minutos para chegar aos nossos olhos, por isso o sol está a cerca de 8 minutos-Luz de distância. A luz do sistema estelar mais próximo, Alpha Centauri, requer aproximadamente 4,3 anos para chegar aqui, de modo que o sistema estelar é dito estar a 4,3 anos-luz de distância.,

“Para se ter uma idéia do tamanho de um ano-luz, tire a circunferência da Terra (24,900 milhas), colocá-lo para fora em linha reta, multiplique o comprimento da linha de 7,5 (a distância correspondente é uma luz no segundo), em seguida, coloque 31,6 milhões de linhas semelhantes ao fim,” da NASA Glenn Research center escreve no seu website. “A distância resultante é de quase 6 trilhões (6.000.000.000) milhas!”

estrelas e outros objetos além do nosso sistema solar estão em qualquer lugar de alguns anos-luz a alguns bilhões de anos-luz de distância., Assim, quando os astrônomos estudam objetos que estão a um ano-luz de distância ou mais, eles estão vendo como existia na época em que a luz a deixou, não como parece se estivessem perto de sua superfície hoje. Neste sentido, tudo o que vemos no universo distante é, literalmente, história.

Este princípio permite aos astrônomos ver como o universo cuidava do Big Bang, que ocorreu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás., Examinando objetos que estão, digamos, a 10 bilhões de anos-luz de distância, nós os vemos como eles pareciam 10 bilhões de anos atrás, relativamente logo após o início do universo, ao invés de como eles aparecem hoje.

a velocidade da luz é realmente constante?

a luz viaja em ondas, e, como o som, pode ser retardado dependendo do que está viajando através. Nada pode superar a luz no vácuo. No entanto, se uma região contém alguma matéria, mesmo poeira, a luz pode dobrar quando entra em contato com as partículas, o que resulta em uma diminuição na velocidade.,a luz que viaja através da atmosfera terrestre move-se quase tão rápido como a luz no vácuo, enquanto a luz que passa através de um diamante é reduzida a menos de metade dessa velocidade. Ainda assim, ele viaja através da gema em mais de 277 milhões de mph (quase 124.000 km/s) — não uma velocidade para escarnecer.podemos viajar mais rápido que a luz?

a ficção científica adora especular sobre isso, porque “Velocidade warp”, como viagens mais rápidas do que a luz é popularmente conhecido, nos permitiria viajar entre estrelas em quadros de tempo de outra forma impossivelmente longo., E embora não tenha sido provado ser impossível, a praticidade de viajar mais rápido do que a luz torna a ideia bastante rebuscada.de acordo com a Teoria Geral da relatividade de Einstein, como um objeto se move mais rápido, sua massa aumenta, enquanto seu comprimento contrai. À velocidade da luz, tal objeto tem uma massa infinita, enquanto seu comprimento é 0 — uma impossibilidade. Assim, nenhum objeto pode alcançar a velocidade da luz, diz a teoria.isso não impede os teóricos de propor teorias criativas e concorrentes., A ideia de Velocidade warp não é impossível, dizem alguns, e talvez nas gerações futuras as pessoas saltem entre as estrelas da forma como viajamos entre cidades hoje em dia. Uma proposta envolveria uma nave espacial que poderia dobrar uma bolha espaço-tempo em torno de si, a fim de exceder a velocidade da luz. Parece-me bem, em teoria.,”se o Capitão Kirk fosse obrigado a mover-se à velocidade dos nossos foguetes mais rápidos, levaria cem mil anos apenas para chegar ao próximo sistema estelar”, disse Seth Shostak, um astrônomo do Instituto Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) em Mountain View, Calif., em uma entrevista de 2010 com Space.com o site da irmã LiveScience. “Então a ficção científica há muito postulou uma maneira de vencer a velocidade da barreira da luz para que a história possa se mover um pouco mais rapidamente.”