빛의 속도를 알아보자

진공에서 빛의 속도는 일반적으로 c로 나타나며 물리학의 많은 영역에서 중요한 보편적 물리적 상수다. 정확한 값은 2999792458m/s(약 300,000km/s 또는 186,000mi/s)로 정의된다. 국제적인 합의의 관점에서, 이것은 진공에서 12,997만9,2458초의 간격으로 점등될 경로의 길이로 정의되기 때문에 정확하다. 특수상대성이성 때문에 c는 재래식 물질이나 정보의 이동 속도의 상한이다. 이 속도는 가장 일반적으로 빛과 연관되며 또한 입자나 전자파와 같은 자기 섭동이 진공에서 이동하는 속도다. 이러한 입자와 파장은 관찰자의 소스 또는 관성 기준 프레임의 움직임에 관계없이 c로 이동한다. 0이 아닌 입자는 c에 접근할 수 있지만 실제로 도달할 수는 없다. 특수상대성이론과 일반상대성이론에서도 c는 시간과 공간을 연관시키는 것으로 유명한 질량 에너지 등가 방정식 E=mc2에도 나타난다.

유리와 공기 등 투명한 물질을 통해 빛이 전파되는 속도는 c 미만이다.마찬가지로 전선케이블의 전자기속도는 c보다 낮다. c의 비율과 빛이 물질을 통해 이동하는 속도는 물질의 굴절률이다. n(n = c / v)이라고 함. 예를 들어 가시광선의 경우 유리의 굴절률은 보통 1.5 정도, 가시광선의 경우 유리의 굴절률은 약 1.0003이므로 공기중의 광속도는 약 2,900km/s(186220mi/s)로 c보다 약 90km/s(56mi) 느리다.

대부분의 경우, 빛이나 다른 전자기파가 즉각적으로 전파되는 것처럼 보이지만, 장거리나 매우 민감한 측정은 그 유한 속도에 상당한 영향을 미친다. 먼 우주 탐사와 통신할 때, 메시지는 지구에서 우주선에 도달하는 데 걸리는 시간과 정반대다. 별빛은 몇 년 전 멀리 떨어진 천체를 바라보며 우주의 역사를 연구할 수 있도록 행성을 떠났다. 또한 광속도가 제한되어 있기 때문에 컴퓨터의 CPU와 메모리 칩 사이의 데이터 전송이 제한된다. 빛의 속도는 비행시간 측정에 의해 높은 정확도로 장거리 측정에 이용될 수 있다.

1676년, 오레 로메르는 목성의 달 이오의 외관적인 움직임을 연구함으로써 빛이 유한한 속도(순간적이 아닌)로 이동한다는 것을 증명하였다. 1865년 제임스 클라크 맥스웰은 빛이 전자기파라고 제안했고 그의 전자 이론에서 스피드로 이동했다. 1905년 알버트 아인슈타인은 어떤 관성 프레임에서도 빛의 속도가 일정하고 광원 운동과는 무관하다고 가정했다. 그는 상대성 이론을 도출하고, 가정 결과를 탐구하며, 변수 c가 빛과 전자의 맥락이 아닌 다른 관계를 가지고 있다는 것을 보여주었다.

수세기 동안의 정확한 측정 후 1975년 빛의 속도는 299792458m/s(983571056ft/s; 186282.397mi/s)로 감소되었고 측정의 불확실성은 40억분 1이다. 1983년, 이 미터는 국제 단위계(SI)로 변경되었다.SI는 2458번째 기간 동안 진공상태에서 빛에 의해 이동한 거리다.

제한 속도
특수상대성이론에 의해 일정한 질량 m과 속도 v를 가진 물체의 에너지는 mmc^2가 된다.그러나 감마는 위에서 설명한 로렌츠 요인이다. v가 0이면 감마는 1이고 질량 에너지로 유명한 E=mc2가 공식이 된다. 감마 계수는 v가 c에 접근함에 따라 무한대에 접근하며, 질량 물체를 광속도로 가속시키기 위해 무한의 에너지가 필요하다. 광속은 정의된 정적 질량을 가지는 물체의 속도의 상한이며, 개별 광자는 빛보다 더 빨리 움직일 수 없다. 이것은 상대론적 에너지와 운동량의 많은 시험에서 실험적으로 확립되었다.

같은 원점 A에 제3조 좌표축이 그려지고, x축은 수평이고, cct축은 녹색경계에 수직이며, x축은 약간 위쪽으로 향하고, cct축은 오른쪽으로 약간 기울어지며, cct축은 ct축이다.녹색 축을 기준으로 왼쪽으로 기울이십시오. 녹색 x축의 점 B는 A의 왼쪽에 0 ct, Jung ct'와 음의 ct'가 있다.
이벤트 A는 빨간색으로 B와 파란색으로 동시에 앞에 있다.
일반적으로 정보와 에너지는 c보다 빨리 이동할 수 없다. 이러한 주장 중 하나는 병렬 상대성이라고 불리는 특수 상대성의 직관에 반대하는 것이다.