శూన్యంలో కాంతి ఏ వేగంతో వ్యాపిస్తుంది

శూన్యంలో కాంతి వేగం అనేది భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే సూచిక మరియు ఒక సమయంలో అనేక ఆవిష్కరణలు చేయడానికి అలాగే అనేక దృగ్విషయాల స్వభావాన్ని వివరిస్తుంది. అంశాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు ఈ సూచిక ఎలా మరియు ఏ పరిస్థితులలో కనుగొనబడిందో అర్థం చేసుకోవడానికి అనేక ముఖ్యమైన అంశాలను అధ్యయనం చేయాలి.

కాంతి వేగం ఎంత

శూన్యంలో కాంతి వేగం విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క వ్యాప్తి యొక్క వేగాన్ని ప్రతిబింబించే ఒక సంపూర్ణ పరిమాణంగా పరిగణించబడుతుంది. ఇది భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఒక చిన్న లాటిన్ అక్షరం "c" (వారు "ce" అని అంటారు) రూపంలో హోదాను కలిగి ఉంది.

శూన్యంలో, వివిధ కణాల వేగ కదలికను నిర్ణయించడానికి కాంతి వేగం ఉపయోగించబడుతుంది.

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

దృగ్విషయాల ఉదాహరణల విషయానికొస్తే, అవి క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1. ఏదైనా నుండి వచ్చే కనిపించే కాంతి మూలం.
2. అన్ని రకాల విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (ఉదా. ఎక్స్-కిరణాలు మరియు రేడియో తరంగాలు).
3. గురుత్వాకర్షణ తరంగాలు (ఇక్కడ కొందరు నిపుణులు ఏకీభవించరు).

అనేక రకాలైన కణాలు కాంతికి సమీపంలోని వేగంతో కదలగలవు, కానీ దానిని చేరుకోలేవు.

కాంతి వేగం యొక్క ఖచ్చితమైన విలువ

కాంతి వేగం ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు చాలా సంవత్సరాలు ప్రయత్నించారు, అయితే ఖచ్చితమైన కొలతలు 1970 లలో చేయబడ్డాయి. ముగింపు లో ఈ సంఖ్య 299,792,458 మీ/సె గరిష్ట విచలనం +/-1.2 మీ. నేడు, ఇది మారని భౌతిక యూనిట్ఒక మీటరు దూరం 1/299,792,458 సెకన్లు కాబట్టి, శూన్యంలో కాంతికి 100 సెం.మీ ప్రయాణించడానికి ఎంత సమయం పడుతుంది.

శాస్త్రీయ కాంతి వేగాన్ని నిర్ణయించడానికి సూత్రం.

గణనను సులభతరం చేయడానికి, ఫిగర్ 300,000,000 m/s (3×108 m/s)కి సరళీకృతం చేయబడింది. పాఠశాలలో ఫిజిక్స్ కోర్సు నుండి ప్రతి ఒక్కరికీ ఇది సుపరిచితం, ఇక్కడ వేగాన్ని ఈ రూపంలో కొలుస్తారు.

భౌతిక శాస్త్రంలో కాంతి వేగం యొక్క ప్రాథమిక పాత్ర

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

అస్థిరతను 1905లో ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ ఒక ప్రతిపాదనగా అంగీకరించారు. ఇది మరొక శాస్త్రవేత్త, మాక్స్‌వెల్, కాంతి-వాహక ఈథర్ ఉనికికి ఎటువంటి ఆధారాలు కనుగొనని తర్వాత, విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేసింది.

కాంతి వేగం కంటే ఎక్కువ వేగంతో కారణ ప్రభావాన్ని తీసుకువెళ్లలేమనే వాదన ఇప్పుడు చాలా సరైనదిగా పరిగణించబడుతుంది.

మార్గం ద్వారా! భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కొన్ని కణాలు ప్రశ్నలోని బొమ్మ కంటే ఎక్కువ వేగంతో కదలగలవని తిరస్కరించలేదు. కానీ అలా చేయడం ద్వారా, సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి వాటిని ఉపయోగించలేరు.

చారిత్రక సూచనలు

టాపిక్ యొక్క ప్రత్యేకతలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు కొన్ని దృగ్విషయాలు ఎలా కనుగొనబడ్డాయో తెలుసుకోవడానికి, మేము కొంతమంది శాస్త్రవేత్తల ప్రయోగాలను అధ్యయనం చేయాలి. 19వ శతాబ్దంలో అనేక ఆవిష్కరణలు జరిగాయి, ఇవి తరువాత శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడతాయి, ఎక్కువగా విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు అయస్కాంత మరియు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయాలకు సంబంధించినవి.

జేమ్స్ మాక్స్వెల్ ప్రయోగాలు

భౌతిక శాస్త్రవేత్త పరిశోధన దూరం వద్ద కణాల పరస్పర చర్యను నిర్ధారించింది.ఇది తదనంతరం విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క కొత్త సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి విల్హెల్మ్ వెబర్‌ను అనుమతించింది. మాక్స్వెల్ అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాల యొక్క దృగ్విషయాన్ని కూడా స్పష్టంగా స్థాపించాడు మరియు అవి విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను రూపొందించడానికి ఒకదానికొకటి ఉత్పత్తి చేయగలవని నిర్ధారించాడు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికీ ఉపయోగిస్తున్న "c" అనే హోదాను మొదటిసారిగా ఉపయోగించింది ఈ శాస్త్రవేత్త.

దీని కారణంగా, చాలా మంది పరిశోధకులు ఇప్పటికే కాంతి యొక్క విద్యుదయస్కాంత స్వభావం గురించి మాట్లాడుతున్నారు. 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 వ్యాపించే అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాల కలయిక.

విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క ప్రచారం యొక్క రేఖాచిత్రం.

మిచెల్సన్ మరియు కాంతి వేగం యొక్క సంపూర్ణతను నిరూపించడంలో అతని అనుభవం

గత శతాబ్దం ప్రారంభంలో, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు గెలీలియో యొక్క సాపేక్షత సూత్రాన్ని ఉపయోగించారు, ఇది ఏ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌ను ఉపయోగించినప్పటికీ మెకానిక్స్ నియమాలు ఒకేలా ఉంటాయని భావించారు. కానీ సిద్ధాంతం ప్రకారం, మూలం కదులుతున్నప్పుడు విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రచారం యొక్క వేగం మారాలి. ఇది గెలీలియో యొక్క ప్రతిపాదనలు మరియు మాక్స్వెల్ సిద్ధాంతం రెండింటికీ విరుద్ధంగా ఉంది, ఇది పరిశోధనను ప్రారంభించడానికి కారణం.

ఆ సమయంలో, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు "ఈథర్ సిద్ధాంతానికి" మొగ్గు చూపారు, దీని ప్రకారం సూచికలు దాని మూలం యొక్క వేగంపై ఆధారపడవు, ప్రధాన నిర్ణయాత్మక అంశం మాధ్యమం యొక్క విశేషాంశాలుగా పరిగణించబడింది.

కాంతి వేగం కొలత దిశపై ఆధారపడి ఉండదని మిచెల్సన్ కనుగొన్నాడు.

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

ఈథర్ యొక్క సిద్ధాంతం సంపూర్ణ పరిమాణం యొక్క ఉనికిని వివరించలేకపోయింది, ఇది దాని తప్పును మరింత మెరుగ్గా చూపించింది.

ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ యొక్క ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం

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

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

ఒకరి స్థానం కాంతి వ్యాప్తిపై ఒకరి అవగాహనను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో చెప్పడానికి ఒక ఉదాహరణ.

ఇంతకు ముందు కాంతి వేగాన్ని ఎలా కొలుస్తారు

ఈ సూచికను గుర్తించే ప్రయత్నాలు చాలా మందిచే చేయబడ్డాయి, అయితే సైన్స్ యొక్క తక్కువ స్థాయి అభివృద్ధి కారణంగా ఇది గతంలో సమస్యగా ఉండేది. ఉదాహరణకు, పురాతన కాలం నాటి శాస్త్రవేత్తలు కాంతి వేగం అనంతమైనదని విశ్వసించారు, కానీ తరువాత చాలా మంది పరిశోధకులు ఈ ప్రతిపాదనను ప్రశ్నించారు, ఇది 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 లాంతరును తెరిచారు, రెండవది అతను కాంతిని చూసిన వెంటనే అదే చేయడం. కానీ వేవ్ ప్రచారం యొక్క అధిక వేగం మరియు సమయ విరామాన్ని ఖచ్చితంగా గుర్తించలేకపోవడం వల్ల ఈ పద్ధతి విఫలమైంది.
2. డెన్మార్క్‌కు చెందిన ఓలాఫ్ రెమెర్ అనే ఖగోళ శాస్త్రవేత్త బృహస్పతిని పరిశీలిస్తున్నప్పుడు ఒక విశిష్టతను గమనించాడు.భూమి మరియు బృహస్పతి వాటి కక్ష్యలో వ్యతిరేక బిందువులలో ఉన్నప్పుడు, అయో (బృహస్పతి ఉపగ్రహం) గ్రహణం గ్రహం కంటే 22 నిమిషాలు వెనుకబడి ఉంటుంది. దీని నుండి అతను కాంతి తరంగాల ప్రచారం యొక్క వేగం అనంతం కాదని మరియు పరిమితిని కలిగి ఉందని నిర్ధారించాడు. అతని లెక్కల ప్రకారం, సూచిక సెకనుకు దాదాపు 220,000 కి.మీ.
   రెహ్మెర్ ద్వారా కాంతి వేగాన్ని నిర్ణయించడం.
3. అదే కాలంలో, ఆంగ్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ బ్రాడ్లీ సూర్యుని చుట్టూ భూమి యొక్క కదలిక కారణంగా, అలాగే దాని అక్షం చుట్టూ తిరిగే కారణంగా, ఆకాశంలో నక్షత్రాల స్థానం మరియు వాటికి దూరం నిరంతరం మారుతుంది. 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 రేటును నిర్ణయించాలని నిర్ణయించుకున్న మొదటి వ్యక్తి లూయిస్ ఫిజౌ. అతను మూలం నుండి 8,633 మీటర్ల దూరంలో అద్దం ఉపరితలంతో ఒక గాజును ఏర్పాటు చేశాడు, కానీ దూరం తక్కువగా ఉన్నందున, ఖచ్చితమైన సమయ గణనలను చేయడం అసాధ్యం. అప్పుడు శాస్త్రవేత్త పంటి చక్రాన్ని ఉంచాడు, దాని కాగ్‌లతో క్రమానుగతంగా కాంతిని కప్పాడు. వీల్ యొక్క వేగాన్ని మార్చడం ద్వారా ఫిజౌ ఏ వేగంతో కాంతికి దంతాల మధ్య వెళ్ళడానికి మరియు తిరిగి రావడానికి సమయం లేదని నిర్ణయించింది. అతను సెకనుకు 315,000 కిలోమీటర్ల వేగాన్ని లెక్కించాడు.
   లూయిస్ ఫిజౌ యొక్క ప్రయోగం.

కాంతి వేగాన్ని కొలవడం

ఇది అనేక విధాలుగా చేయవచ్చు. వాటిని వివరంగా విడదీయవలసిన అవసరం లేదు, ప్రతిదానికి ప్రత్యేక సమీక్ష అవసరం. అందువల్ల, రకాలను క్రమబద్ధీకరించడం చాలా సులభం:

1. ఖగోళ కొలతలు.. ఇక్కడే రెమెర్ మరియు బ్రాడ్లీ పద్ధతులు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయని నిరూపించబడ్డాయి మరియు గాలి, నీరు మరియు పర్యావరణం యొక్క ఇతర లక్షణాల ద్వారా విలువలు ప్రభావితం కావు. స్పేస్ వాక్యూమ్‌లో, కొలతల ఖచ్చితత్వం పెరుగుతుంది.
2. కుహరం ప్రతిధ్వని లేదా కుహరం ప్రభావం - అనేది గ్రహం యొక్క ఉపరితలం మరియు అయానోస్పియర్ మధ్య సంభవించే తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ స్టాండింగ్ అయస్కాంత తరంగాల దృగ్విషయానికి ఇవ్వబడిన పేరు. కొలిచే పరికరాల నుండి ప్రత్యేక సూత్రాలు మరియు డేటాను ఉపయోగించి, గాలి మాధ్యమంలో కణ వేగం యొక్క విలువను లెక్కించడం కష్టం కాదు.
3. ఇంటర్ఫెరోమెట్రీ - పరిశోధన యొక్క పద్ధతుల సమితి, దీనిలో అనేక రకాల తరంగాలు జోడించబడతాయి. ఇది జోక్యం యొక్క ప్రభావాన్ని ఇస్తుంది, దీని కారణంగా విద్యుదయస్కాంత మరియు శబ్ద ప్రకంపనల యొక్క అనేక కొలతలు చేయవచ్చు.

ప్రత్యేక పరికరాల సహాయంతో ప్రత్యేక సాంకేతికతలను ఉపయోగించకుండా కొలతలు చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

FTL సాధ్యమేనా

సాపేక్షత సిద్ధాంతం ప్రకారం, భౌతిక కణాల వేగాన్ని అధిగమించడం కారణ సూత్రాన్ని ఉల్లంఘిస్తుంది. దీని కారణంగా, భవిష్యత్తు నుండి గతానికి మరియు వైస్ వెర్సాకు సంకేతాల ప్రసారం సాధ్యమవుతుంది. 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: ది ఫిజౌ ప్రయోగం. కాంతి వేగాన్ని కొలవడం. ఫిజిక్స్ 11వ తరగతి.

శూన్యంలో కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు భౌతిక శాస్త్రంలో అనేక దృగ్విషయాలు దానిపై ఆధారపడి ఉంటాయి. దీని నిర్వచనం సైన్స్ అభివృద్ధిలో ఒక కొత్త మైలురాయి, ఎందుకంటే ఇది అనేక ప్రక్రియలను వివరించడానికి మరియు అనేక గణనలను సరళీకృతం చేయడానికి అనుమతించింది.