光は常に同じ速度で移動しますか？

真空内の光の速度は、毎秒299,792,458メートルまたは毎時670,615,343マイルです。 これは変数cで表されます。これは、速度を意味するLatin celeritasを表します。 物理学者の間では、アインシュタインの一般的な物理理論である相対性理論の一般理論を受け入れると、真空中の光の速度を定数として受け入れることが必要であるというコンセンサスがあります。 したがって、真空中の光の速度が時間の経過とともに変化することを提案する実験は、物理学コミュニティで大きな疑いの目で見られます。

しかし、光が真空を通過しない場合、光の速度は可変であることは広く知られています。 所定の媒質と真空を通過する光の速度の比は、媒質の屈折率または光学密度と呼ばれます。 一部のメディアは、屈折率が非常に高いため、光を歩行者の速度まで遅らせたり、一時的に停止させたりすることさえできます。

たとえば、空気中の光の速度は、真空中の速度に非常に近いです。 透明メディアの密度に応じて、多かれ少なかれ光を遅らせることができます。 水とガラスは、それぞれcの 3/4と2/3に遅くすることができます。 異なる波長も、異なるメディアを異なる速度で移動します。 たとえば、プリズムを通過するとき、青色光は赤色とは異なる速度で移動するため、分散と呼ばれるプロセスで2つが分離します。

実際には、光の速度が実際に低下することはありません。 介在する空間の原子によって光子が吸収されて再放出されるため、遅延します。 光ビームが透明な媒体から出て真空になったとき、追加のエネルギーなしで、最初に入射したときと同じ速度で移動を続けます。 これは、減速が単なる幻想であることを示しています。

少なくとも2つのメディア、つまりアインシュタイン-ボース凝縮物と高温のルビジウムガスは、光を途方もなく遅くすることができます。 これらは両方とも、光を完全に止めるために使用されています。 これは2001年に実施された実験で一時的に初めて達成されました。