Reist das Licht immer mit der gleichen Geschwindigkeit?
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde oder 670.615.343 Meilen pro Stunde. Dies wird durch die Variable c dargestellt , die für die lateinische celeritas steht , was Geschwindigkeit bedeutet. Die Physiker sind sich einig, dass die Akzeptanz der allgemeinen Relativitätstheorie, Einsteins vorherrschender Physiktheorie, die Akzeptanz der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum als Konstante beinhaltet. Daher wird jedes Experiment, das vorschlägt, dass sich die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum im Laufe der Zeit ändert, in der Fachwelt der Physik mit großem Argwohn betrachtet.
Es ist jedoch allgemein bekannt, dass die Lichtgeschwindigkeit variabel ist, wenn sie sich nicht durch ein Vakuum bewegt. Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit durch ein bestimmtes Medium und durch ein Vakuum wird als Brechungsindex oder optische Dichte des Mediums bezeichnet. Einige Medien haben einen so hohen Brechungsindex, dass sie das Licht auf die Geschwindigkeit einer gehenden Person verlangsamen oder sogar vorübergehend zum Stillstand bringen können.
Beispielsweise liegt die Lichtgeschwindigkeit durch Luft sehr nahe an der Geschwindigkeit im Vakuum. Je nachdem, wie dicht das transparente Medium ist, kann es das Licht mehr oder weniger stark verlangsamen. Wasser und Glas können es auf 3/4 bzw. 2/3 von c verlangsamen. Unterschiedliche Wellenlängen bewegen sich auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch unterschiedliche Medien. Beispielsweise bewegt sich blaues Licht beim Durchgang durch ein Prisma mit einer anderen Geschwindigkeit als rot, wodurch sich die beiden in einem als Dispersion bezeichneten Prozess trennen.
In Wirklichkeit verlangsamt sich die Lichtgeschwindigkeit nie wirklich. Es wird nur verzögert, da die Photonen von Atomen im dazwischenliegenden Raum absorbiert und wieder emittiert werden. Wenn ein Lichtstrahl aus einem transparenten Medium in ein Vakuum austritt, wandert er ohne Energiezufuhr mit der gleichen Geschwindigkeit weiter, wie er ursprünglich eingetreten ist. Dies zeigt, dass eine Verlangsamung nur illusorisch ist.
Mindestens zwei Medien können das Licht enorm verlangsamen: Einstein-Bose-Kondensate und heißes Rubidiumgas. Diese beiden wurden verwendet, um das Licht vollständig anzuhalten. Dies wurde erstmals vorübergehend in 2001 durchgeführten Experimenten erreicht.