Vận tốc ánh sáng là gì | Vai trò, ứng dụng đối với con người

Vận tốc ánh sáng là một trong những hằng số vật lý rất quan trọng đối với con người và liên quan mật thiết đến sự sống cùng những phát minh của con người. Vậy bạn có biết rõ về vận tốc ánh sáng là gì? Nguồn gốc của nó đến từ đâu? Vận tốc của nó có thể nhanh đến mức nào, có vận tốc nào vượt qua nó được không? Đặc biết nó có ý nghĩa quan trọng như thế nào đối với con người và Trái Đất? Hãy tìm hiểu thông tin qua bài viết này nhé!

Tìm hiểu chung vận tốc ánh sáng

Vận tốc ánh sáng còn được gọi là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không. Đây là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng được ứng dụng tại nhiều lĩnh vực vật lý. Kí hiệu là  C. Nó có giá trị chính xác bằng 299 792 458 m/s.

Trong thực hành hàng ngày, ánh sáng có thể coi là lan truyền tức thì mà không có thời gian trễ. Nhưng đối với khoảng cách lớn và phép đo rất nhạy, sự hữu hạn của tốc độ ánh sáng có thể nhận biết được. Điều này đã được chứng minh bởi các nhà khoa học. Vì vậy, ta có cơ sở để khẳng định ánh sáng truyền với tốc độ hữu hạn.

Xem thêm : Động cơ khí nén là gì , cấu tạo , nguyên lí làm việc !

Nguồn gốc

Muốn tìm hiểu tốc độ ánh sáng, đầu tiên ta cần biết ánh sáng là gì?

Ánh sáng là các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người. Giống như các loại bức xạ điện từ khác, ánh sáng được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động cực nhanh.

Nguồn gốc vận tốc ánh sáng bắt nguồn từ chính con người. Từ xa xưa, các nhà khoa học đã phải trải qua nhiều quá trình cùng những thí nghiệm, nghiên cứu phức tạp để tìm ra được vận tốc chính xác của ánh sáng.

Ta có thể tóm tắt quá trình tìm ra tốc độ ánh sáng của các nhà nghiên cứu khoa học như sau :

• Năm 1675, nhà thiên văn học Ole Roemer người Đan Mạch đã thực hiện thí nghiệm và đưa ra kết quả là 309.000 km/s. Ông có thể đưa ra kết luận là nhờ quan sát mặt trăng của sao Mộc.
• Năm 1729, James Bradley đã dựa vào hiện tượng quan sai và kết quả đo được là 301 000 Km/s.
• Năm 1849, Hippolyte Fizeau đã thí nghiệm với bánh răng quay để tính ra ánh sáng có vận tốc là 315 000 km/s.
• Mãi cho đến năm 1983, Phiên họp thứ 17 CGPM, các nhà khoa học đã tìm ra ánh sáng có tốc độ chính xác là 299.792.450 m/s.

Giá trị của vận tốc ánh sáng

Tốc độ ánh sáng trong điều kiện truyền ở môi trường chân không là 299.792.450 m/s. Đó là kết quả chính xác nhất được công nhận sau rất nhiều nghiên cứu. Và được làm tròn thành 300 000 km/s (tương đương gần 1 tỉ km/h).Trong giáo trình các bạn cũng sẽ bắt gặp hằng số c = 3 x 108.

Nếu bạn mang trong mình tốc độ ánh sáng thì chỉ trong khoảng 1 giây là bạn có thể chạm tới Mặt trăng. Và cũng trong 1 giây đó, bạn cũng có thể đi vòng quanh Trái Đất. Bạn thậm chí có thể đến Mặt trời trong khoảng 8 phút. Qua đây, ta nhận thấy được vận tốc ánh sáng có thể nhanh đến mức độ như thế nào? Tuy nhiên, vận tốc của ánh sáng sẽ bị giảm đi nếu ứng dụng trong môi trường khác như không khí, thủy tinh, nước…

So sánh vận tốc ánh sáng với các loại vận tốc khác

Bạn biết không, loài người ở thời kỳ sơ khai thì không biết nhiều về tốc độ của ánh sáng. Mãi đến những thập kỷ gần đây, ta mới bắt đầu nghiên cứu sâu về nó. Con người đã nhận ra được một điều : Thực sự vận tốc mà ánh sáng có thể đạt được là quá nhanh.

Nếu so sánh tốc độ của ánh sáng với tốc độ của các thiết bị máy móc nhanh nhất mà hiện nay nhân loại đang sở hữu, thì ta chắc chắn rằng vận tốc ánh sáng là nhanh nhất. Không chỉ dừng lại ở đó, con người cũng đã tiến hành rất nhiều thử nghiệm với mục đích tạo ra những thiết bị có khả năng vượt qua tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, sau hàng loạt những thất bại, ta đã rút ra được : Những thứ có khối lượng sẽ không bao giờ đạt được vận tốc ánh sáng.

Những hiện tượng có tốc độ nhanh hơn ánh sáng

Mặc dù, không thể tạo ra sản phẩm có tốc độ nhanh hơn bức xạ điện từ nhưng các nhà khoa học đã tìm ra được những hiện tượng có tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Điển hình như :

• Bức xạ Cherenkov : là một loại bức xạ phát ra từ bất kì một loại hạt mang điện nào. Bức xạ này chủ yếu được tìm thấy xung quanh các lò phản ứng hạt nhân. Nó xuất hiện dưới dạng các vệt sáng màu xanh lam, có tốc độ nhanh hơn ánh sáng khi đi qua môi trường nước.
• Vướng víu lượng từ : là trạng thái mà hai hay nhiều hạt lượng tử có liên đới với nhau. Nếu một hạt thay đổi trạng thái thì ngay lập tức hạt kia cũng thay đổi. Và sự thay đổi đó diễn ra cùng lúc, không có thời gian trễ.
• Vụ nổ Bigbang : vũ trụ của chúng ta là ví dụ minh họa cho việc giới hạn của ánh sáng bị phá vỡ. Điều đó chứng minh, nó đã giãn nở nhanh hơn gấp nhiều vận tốc ánh sáng.
• Lực hấp dẫn : Như chúng ta đã tìm hiểu, toàn bộ hệ mặt trời đang chịu sự ảnh hưởng của chính mặt trời. Bao gồm Trái Đất và tất cả thiên thể, hành tinh khác xoay quanh lực hấp dẫn của nó. Ánh sáng mặt trời đi tới trái đất mất khoảng 8 phút nhưng nếu mặt trời đột nhiên biến mất thì lực hấp dẫn sẽ biến mất tức thì.
• Lỗ giun : theo lí thuyết thì lỗ giun là con đường tắt để sang được chiều không gian khác, nó được coi là cỗ máy đi xuyên thời gian. Đó là lý do, ta cho rằng nó có vận tốc vượt qua ánh sáng.

Xem thêm : Cơ năng | Tìm hiểu chung về cơ năng | Ứng dụng đời sống

Con người có thể tạo ra thiết bị có vận tốc nhanh hơn tốc độ ánh sáng không

Trong nhiều thập kỷ, con người luôn mơ ước chạm tay đến các vì sao. Tuy nhiên, để thực hiện một chuyến du hành vũ trụ thông thường phải mất hàng chục nghìn năm mới đến được hành tinh gần nhất.

Vai trò – Ứng dụng của tốc độ ánh sáng

Nhờ tốc độ hữu hạn của ánh sáng, chúng ta có thể quan sát các ngôi sao, thiên hà hình thành và phát triển trong vũ trụ sơ khai. Đồng thời ta cũng hiểu hơn những đặc điểm của vũ trụ trong thời kỳ đầu. Nhìn lại quá khứ thật tuyệt vời không chỉ vì nó thú vị, mà quan trọng hơn nó cho phép nhân loại tìm hiểu chi tiết về vũ trụ của chính chúng ta.

Từ các thiên hà và ngôi sao khác để khám phá thêm về chính hệ thống, hành tinh. Đó là cơ sở con người đưa ra dự đoán về tương lai tồn tại và môi trường Trái Đất đang sống. Đây là điều có ý nghĩa quan trọng nhất của việc nghiên cứu vũ trụ.

Ngay từ ban đầu, con người tiến hành nghiên cứu, thực hiện đo lường tốc độ ánh sáng nhằm mục đích cung cấp thông tin vũ trụ học, vật lý lượng tử, mô hình chuẩn của Vật lý hạt.

Việc đo được vận tốc của ánh sáng giúp ích rất nhiều cho các nhà khoa học trong việc xác định tốc độ giãn nở của vũ trụ.

Như vậy, chúng tôi đã có một bài chia sẻ ngắn về vận tốc ánh sáng, các kiến thức liên quan và những điều thú vị quanh nó. Nếu có bất kỳ ý kiến đóng góp nào thì các bạn có thể để lại ở phần bình luận bên dưới. Rất cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi.

Công Ty XNK HT Việt Nam chúng tôi là một trong những đơn vị chuyên nhập khẩu các dòng van bi, van bướm, van cầu, van cổng, van công nghiệp… chuyên dùng trong sinh hoạt và các lĩnh vực liên quan đến sản xuất. Ngoài ra, HT còn cung cấp cho khách hàng những sản phẩm thiết yếu phục vụ đo đạc, đo lường trong đường ống. Bao gồm phụ kiện như Tê, co, giảm, cút, đồng hồ đo nước, van nước công nghiệp,…Thép, gang, đồng, nhôm, kim loại,…

Nếu quý vị đang có nhu cầu tìm mua các loại van như : van bướm tay quay, van bướm tay gạt , van bướm, van bi, van bướm điện, van bướm khí nén, van cổng,…Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và báo giá cụ thể từng sản phẩm.