¿Cuán lentamente puede viajar la luz?

La velocidad más lenta que puede viajar la luz es 299,792,458 m / s, ni un metro más, ni un metro menos. Lo que quiero decir es que la luz siempre viaja a la misma velocidad.

Los libros de texto pueden decir que la velocidad de la luz se reduce cuando viaja a través de medios como el aire, el agua, el vidrio, etc., por lo que la velocidad de la luz siempre se especifica como 299,792,458 m / s en el vacío , o se dice, nada puede viajar más rápido que el Velocidad de la luz en el vacío . La verdad es que es lo mismo en todas partes.

Cuando la onda pasa a través de un medio como el aire o el agua, choca contra una partícula de materia, lo que hace que la energía sea absorbida, y esto pone a los electrones dentro de los átomos en movimiento vibratorio. Si la frecuencia de la onda electromagnética no coincide con la frecuencia de vibración resonante del electrón, entonces la energía se vuelve a emitir en forma de onda electromagnética. Esta nueva onda electromagnética tiene la misma frecuencia que la onda original y también viajará a una velocidad de c a través del espacio vacío entre los átomos. La onda de luz recién emitida continúa moviéndose a través del espacio interatómico hasta que golpea otra partícula. La energía es absorbida por esta nueva partícula y una vez más pone los electrones de sus átomos en movimiento de vibración. Y una vez más, si no hay coincidencia entre la frecuencia de la onda electromagnética y la frecuencia resonante del electrón, la energía se vuelve a emitir en forma de una nueva onda electromagnética. Este ciclo de absorción y reemisión continúa mientras la energía se transporta de una partícula a otra a través del medio. Cada fotón viaja entre el vacío interatómico a una velocidad de c; Sin embargo, el retraso en el tiempo involucrado en el proceso de ser absorbido y reemitido por los átomos del material disminuye la velocidad neta de transporte de un extremo del medio al otro. Posteriormente, la velocidad neta de una onda electromagnética en cualquier medio es algo menor que su velocidad en el vacío. Esto no significa que la velocidad de la luz se haya reducido; solo significa que la luz tardó más en recorrer la distancia a través del medio porque en realidad viajó una distancia más larga.

La cantidad por la cual la luz disminuye en un material dado se describe por el índice de refracción del material, n. El índice de refracción de un material se define por la velocidad de la luz en el vacío c dividida por la velocidad de la luz a través del material v:

n = c / v

El índice de refracción del aire atmosférico es 1,0003, por lo tanto, la luz viaja a través del aire a 299,702,547 m / s; El índice de refracción del agua es 1.33, por lo que la luz viaja a través del agua a 225,407,863 m / sy así sucesivamente.

¡Puede ser de su interés que los fotones producidos en el núcleo del Sol tarden al menos 4.000 años en llegar a la superficie! En otras palabras, ¡la ‘luz solar’ que disfrutamos tiene al menos 4.000 años de antigüedad! (las estimaciones varían: algunos libros de texto muestran que es un millón de años) . El radio del Sol es de 696,000 km, por lo tanto, en circunstancias normales, debería tomar solo unos 2,30 segundos más o menos.

Una vez que nace un fotón de luz, viaja a una velocidad de 299,792,458 m / s hasta que colisiona con una partícula cargada y se desvía en otra dirección. Debido a que la densidad del sol disminuye decenas de miles de veces desde su núcleo hasta su tenue fotosfera, la distancia típica que puede recorrer un fotón entre partículas cargadas cambia de 0.01 cm por segundo en el núcleo a 0.30 cm por segundo cerca de la superficie, por lo tanto El largo retraso. Una vez que alcanza la superficie, solo toma 8,30 minutos llegar a la Tierra.

Ref: satélite de IMAGEN de la NASA, Pregunte al Archivo Científico Espacial

La luz más lenta que puede viajar es 0

Cuando la luz viaja a través de un medio, viaja a su velocidad normal. Sin embargo, cuando choca con un átomo, hay un breve retraso ya que la luz transfiere su energía al átomo, y el átomo finalmente escupe una cantidad menor de luz. Esto crea la ilusión de que la luz viaja más lentamente que la velocidad de la luz en el vacío.

Cuando la luz choca, por ejemplo, con un átomo de clorofila, se absorbe y se usa para una reacción complicada de la planta. Las hojas de la planta nunca vuelven a escupir el fotón. Por lo tanto, parece que la luz, cuando golpea a la clorofila, se ralentiza a una velocidad de 0.

Desde una perspectiva física, toda la luz viaja a la misma velocidad, es decir, o deja de existir.

“Lento” no se trata solo de los medios. La velocidad de la luz en el vacío no es una constante absoluta. La luz puede ser severamente retardada.

La velocidad de la luz es constante en relatividad especial solo en ausencia de gravedad dentro de un marco de referencia inercial (no acelerado). Es constante en la relatividad general dentro de un marco de referencia en caída libre (lo suficientemente pequeño como para ignorar los efectos de las mareas). De lo contrario, está determinado por la geometría.

Es lento, en general, en presencia de la gravedad. Cerca del horizonte de un agujero negro, la velocidad es arbitrariamente cercana a cero.

Eso ni siquiera es lo más bajo. En cosmología, los movimientos relativos se calculan (en relatividad general) sin efectos especiales de relatividad (“Lorentz”). Los objetos de alto desplazamiento al rojo que se ven ahora, por la luz emitida por galaxias más rápidas que la luz en un universo mucho más joven (aproximadamente cinco mil millones de años), emitían luz hacia nosotros a una velocidad negativa, en relación con nosotros, vista, en última instancia, solo debido a la desaceleración de la expansión del universo.

En ciencia ficción, hay una famosa historia de 1966 de Bob Shaw sobre “vidrio lento”: LUZ DE OTROS DÍAS. Disfrutar.

La velocidad de la luz más lenta en un cristal, la última vez que escuché fue de unos 60 m / s , que es más lenta que algunos trenes de alta velocidad y mucho más lenta que los aviones. Entonces, en ese caso, sería posible “seguir” o “adelantar” esa luz en una fibra de vidrio gruesa, que está hecha de ese cristal. Pero no sé cuánto costaría. Debe haber creado nuevos materiales desde entonces, que reducen la velocidad de la luz incluso muy por debajo de solo 60 m / s.

Aquí hay un artículo sobre luz lenta en wikipedia:
Luz lenta

Y así es como se están construyendo materiales que reducen la velocidad de la luz:
Metamateriales de índice negativo

Depende de cuán directa sea la conexión en la que insista entre la luz que entra y la luz que sale. En la lectura más estricta, la luz nunca viaja a menos de c. Es solo que cuando golpea electrones en algún tipo de medio, hace que oscilen para que se irradien de nuevo a la misma frecuencia pero con un ligero retraso, lo que lleva a una velocidad reducida para el pulso de luz en su conjunto. Si permite ese tipo de cosas, entonces no hay límite fundamental, y entiendo que el registro es de 17 m / s (luz lenta). Y, por supuesto, si no le importa absorber la luz por completo y medir su estado, puede grabar los datos en un DVD u holograma y reproducirlos en cualquier momento posterior que desee.

La pregunta podría reformularse como ‘¿Cuán lentamente puede viajar la energía contenida en un fotón a través de un medio?’ Al viajar a través del agua, la energía viajará 1 unidad de tiempo como un fotón, mientras que la energía se asociará 0,33 unidades de tiempo con los electrones que están unidos a los átomos. Si los átomos de agua tienen un movimiento, entonces la energía se moverá junto con los átomos durante las 0.33 unidades de tiempo. Cuando Fizeau ejecutó su experimento con el tubo de agua en 1851, no conocía los átomos y, por lo tanto, no pudo explicar el origen del coeficiente de arrastre. Si Fizeau hubiera sabido sobre los átomos y la constancia de la luz ‘c’, habría podido derivar la fórmula del coeficiente de arrastre considerando: la energía viaja junto con el átomo durante 0.33 unidades de tiempo + toma un poco más de tiempo los fotones llegan a los átomos si estos viajan en la misma dirección.

Bueno, la luz no se ralentiza. A veces, los materiales solo interfieren en el camino de la luz. La velocidad de proyección y la trayectoria son siempre las mismas. Pero cuando la luz golpea un material, digamos vidrio. La luz se mueve a una velocidad más lenta en un vaso que al vacío. Esto significa que la luz es intervenida por el material de vidrio.

Siempre hay una sola velocidad de la luz. Investigadores de la universidad de Glasgow han encontrado una manera de reducir la velocidad de los fotones que viajan aplicando una máscara a un haz óptico.

La velocidad de un fotón, es decir, la excitación del campo electromagnético, es siempre c. Esta excitación no puede propagarse más lentamente.

Sin embargo, debido a que aquí en la Tierra tenemos tanta materia tendida y volando, un fotón de este tipo solo viajará una distancia muy corta hasta que sea absorbido por un átomo. Incluso si el mismo átomo emite un nuevo fotón, se pierde tiempo y energía durante el proceso de absorción / emisión. Esta es la razón por la cual la “corriente de fotones” general (es decir, “luz”) parece estar disminuyendo en el agua, cambiando la longitud de onda, etc. Pero si observa el espacio entre los átomos, verá que cada fotón todavía se mueve en c.

Los humanos han logrado reducir la velocidad de la luz a 38 mph durante unos segundos. Antes de decir que se mete con la relatividad, no lo hace porque la luz no estaba en el vacío. La velocidad de la luz solo es constante en el vacío. Los físicos reducen la velocidad de la luz

Algunas personas han logrado detener la luz por un momento aquí:

Los científicos “congelan” la luz dentro de un cristal durante un minuto

En pocas palabras, la luz siempre viaja a la misma velocidad que c.

Según Einstein, ningún objeto con una masa en reposo puede acelerarse exactamente a c porque tomaría una cantidad infinita de energía. Si piensa al revés, una partícula que vuela a la velocidad de la luz no puede tener una masa en reposo y, por lo tanto, no existe cuando vuela por debajo de c.

Eso significa que los fotones no existen cuando viajan a cualquier velocidad por debajo de c porque violaría las teorías de Einstein.

Espero que esto facilite la comprensión del principio básico. Si está interesado en obtener más información, consulte los documentos y textos profesionales porque no soy físico.

La primera respuesta es completamente incorrecta, la luz viaja más despacio a través de diferentes medianas, este tipo es una campana, los otros materiales son más densos y hacen que la luz viaje más despacio a medida que la luz tiene ondas y partículas como características, la luz podría viajar tan lenta como la más densa. material transparente que permitirá que la luz viaje a través de él

El valor ‘c’ es el factor de conversión espacio-tiempo.

La velocidad de la luz es c / n, donde n es el índice de refracción.

n puede variar en el agua, razón por la cual obtenemos arcoiris.

Lo más lento que oí la luz de marcha es 60 mph, que es n = 10,000,000.

38 millas por hora, o menos, según este experimento, los físicos reducen la velocidad de la luz.

la luz nunca se ralentiza, se mueve con la misma velocidad pero lo que hace la diferencia es la distancia que recorre en el medio con un índice de refracción mayor que 1 a medida que su longitud de onda disminuye, tiene que oscilar más no. de veces en el medio que en el aire haciendo que su recorrido sea más largo, pero eso no significa que su velocidad disminuya, sino que solo significa que la luz ha viajado con la misma velocidad, pero ha recorrido una distancia más larga en el medio que en el aire.

Una vez llevé una linterna a través de la jungla por la noche. Me tomó una hora recorrer un kilómetro, y aun así terminé donde comencé. Me caí sobre un tronco en el camino y me puse de pie mirando en la dirección opuesta.

Bueno, me preguntaste Michael. Se suponía que era una respuesta tonta, pero oye, imagina que soy un fotón, la jungla es un trozo de vidrio y el tronco con el que tropecé es un electrón.

Aquí hay un video genial que explica cómo Hau ha logrado reducir la velocidad e incluso detener la luz utilizando un condensado de bose-einstein

La luz se detuvo por completo durante aproximadamente un minuto en un cristal durante un experimento en la Universidad de Darmstadt en 2013.