Reisen Licht immer mit der gleichen Geschwindigkeit?
Die Lichtgeschwindigkeit in einem 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. Unter Physikern besteht ein Konsens darüber, dass die Akzeptanz der allgemeinen Relativitätstheorie, Einsteins vorherrschende Physikentheorie, die Annahme der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum als Konstante beinhaltet. Daher wird jedes Experiment, das vorschlägt, dass die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum im Laufe der Zeit ändert, in der Physikgemeinschaft mit großem Verdacht 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 Person verlangsamen oder sogar zu einem vorübergehenden Stillstand bringen können.
Zum Beispiel die Lichtgeschwindigkeit durch Luft iS sehr nahe an seiner Geschwindigkeit in einem Vakuum. Abhängig davon, wie dicht das transparente Medium ist, kann es das Licht in einem größeren oder weniger Grad verlangsamen. Wasser und Glas können es auf 3/4 bzw. 2/3 von c verlangsamen. Unterschiedliche Wellenlängen reisen auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch verschiedene Medien. Zum Beispiel wandert blaues Licht eine andere Geschwindigkeit als rot beim Durchlaufen eines Prismas, wodurch sich die beiden in einem Prozess trennen, der als Dispersion bezeichnet wird.
In Wirklichkeit verlangsamt sich die Lichtgeschwindigkeit nie wirklich. Es wird nur verzögert, da die Photonen durch Atome im dazwischen liegenden Raum absorbiert und wieder emporiert werden. Wenn ein Lichtstrahl ein transparentes Medium in ein Vakuum verlässt, fährt er weiterhin mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei der ursprünglichen Eingabe ohne zusätzliche Energie. Dies zeigt, dass eine Verlangsamung nur illusorisch ist.
Mindestens zwei Medien können enorm Licht verlangsamen: Einstein-Bose-Kondensate, AnD Heißes Rubidiumgas. Diese wurden beide verwendet, um das Licht vollständig anzuhalten. Dies wurde erstmals in Experimenten im Jahr 2001 vorübergehend erreicht.