Czy światło zawsze porusza się z tą samą prędkością?

Prędkość światła w próżni wynosi 299 792 458 metrów na sekundę lub 670,615,343 mil na godzinę. Jest to reprezentowane przez zmienną c , która oznacza łacińskie celeritas , co oznacza prędkość. Wśród fizyków panuje zgoda, że ​​przyjęcie ogólnej teorii względności, przeważającej teorii fizyki Einsteina, pociąga za sobą akceptację prędkości światła w próżni jako stałej. Dlatego każdy eksperyment sugerujący, że prędkość światła w próżni zmienia się w czasie, jest postrzegany w środowisku fizyków z dużym podejrzeniem.

Powszechnie wiadomo jednak, że prędkość światła jest zmienna, gdy nie porusza się pod próżnią. Stosunek prędkości światła przez dane medium i próżnię nazywa się współczynnikiem załamania światła lub gęstością optyczną. Niektóre media mają tak wysoki współczynnik załamania światła, że ​​mogą spowolnić światło do prędkości chodzącej osoby, a nawet tymczasowo go zatrzymać.

Na przykład prędkość światła w powietrzu jest bardzo bliska prędkości w próżni. W zależności od tego, jak gęsty jest przezroczysty nośnik, może spowolnić światło w większym lub mniejszym stopniu. Woda i szkło mogą spowolnić odpowiednio do 3/4 i 2/3 c . Różne długości fal również przemieszczają się z różnymi prędkościami przez różne media. Na przykład niebieskie światło porusza się z inną prędkością niż czerwona, gdy przechodzi przez pryzmat, powodując ich rozdzielenie w procesie zwanym dyspersją.

W rzeczywistości prędkość światła nigdy nie zwalnia. Jest to tylko opóźnione, ponieważ fotony są absorbowane i ponownie emitowane przez atomy w przestrzeni pośredniej. Kiedy wiązka światła wychodzi z przezroczystego ośrodka do próżni, kontynuuje podróż z taką samą prędkością, jak w momencie wejścia, bez żadnej dodatkowej energii. To pokazuje, że spowolnienie jest jedynie iluzją.

Co najmniej dwa media są zdolne do ogromnego spowolnienia światła: kondensaty Einsteina-Bose'a i gorący gaz rubidowy. Oba zostały wykorzystane do całkowitego zatrzymania światła. Po raz pierwszy osiągnięto to tymczasowo w eksperymentach przeprowadzonych w 2001 r.