علوم

ما هي سرعة الضوء ولماذا هي حدّ الكون؟

📷 Revmaxrider · Pexels

✦ أهم النقاط

  • سرعة الضوء في الفراغ ثابتة تساوي 299,792,458 مترًا في الثانية.
  • لا شيء يحمل كتلة يمكنه بلوغ هذه السرعة، لأنها تتطلب طاقة لا نهائية.
  • الضوء يبطؤ داخل الأوساط كالماء والزجاج، وهذا سبب انكسار الأشعة.
  • المسافات الكونية تُقاس بالسنة الضوئية: ما يقطعه الضوء في سنة.

سرعة الضوء في الفراغ من أشهر الثوابت في الفيزياء، ورمزها c، وتساوي بالضبط 299,792,458 مترًا في الثانية — أي نحو 300 ألف كيلومتر كل ثانية. بهذه السرعة يلفّ شعاع الضوء حول الأرض سبع مرات في أقل من ثانية واحدة.

المدهش أن هذه السرعة ثابتة لكل مراقب مهما كانت حركته. سواء كنت واقفًا أو تندفع في صاروخ، ستقيس الضوء بالسرعة نفسها. هذه الحقيقة الغريبة هي حجر الأساس في النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين عام 1905، ومنها نتجت فكرة أن الزمن نفسه يتمدّد والمسافات تنكمش قرب هذه السرعة.

مخطّط الميزانية الشخصية

خطّط دخلك ومصروفاتك واعرف نسبة ادّخارك — برسوم حيّة.

اعرف أكثر · $9

لماذا لا يمكن تجاوزها؟ لأن دفع جسم له كتلة أسرع فأسرع يتطلب طاقة متزايدة، وكلما اقتربت من c احتجت طاقة تقترب من اللانهاية. لذلك تبقى c حدًّا أعلى لسرعة انتقال المادة والطاقة والمعلومة في الكون.

الضوء لا يسير دائمًا بهذه السرعة القصوى؛ فداخل الأوساط الشفافة يتباطأ لأنه يتفاعل مع الذرات. هذا التباطؤ يقاس بـمعامل الانكسار، وهو سبب انحناء القلم في كوب الماء وتكوّن قوس قزح.

الوسط السرعة التقريبية (كم/ث) معامل الانكسار
الفراغ 299,792 1.00
الهواء 299,700 1.0003
الماء 225,000 1.33
الزجاج 200,000 1.5
الألماس 124,000 2.42

لأن الضوء سريع لكنه ليس لحظيًا، فإن النظر إلى السماء هو نظر إلى الماضي: ضوء الشمس يصلنا بعد نحو 8 دقائق، وضوء النجوم البعيدة قد يكون انطلق قبل ملايين السنين. لذلك يقيس الفلكيون المسافات بـالسنة الضوئية: المسافة التي يقطعها الضوء في سنة، أي نحو 9.46 تريليون كيلومتر.

خلاصة: سرعة الضوء ليست مجرد رقم كبير، بل قاعدة كونية تربط الزمان بالمكان وتحدّد أقصى ما يمكن أن يسافر في الوجود، وتمنحنا مسطرة نقيس بها اتساع الكون.

م
فريق تحرير معرفة

فريق تحرير مستقل يبحث في مصادر موثوقة ويراجع كل مقال قبل النشر لضمان الدقة والوضوح. المحتوى لأغراض تعليمية عامة.

سياسة التحرير ←