પ્રકાશનો વેગ

અવકાશમાં પ્રકાશનો વેગ કે પ્રકાશની ઝડપ એ સાર્વત્રિક અચળાંક છે . ^[૧] આનો અર્થ એ થાય છે કે તે અવકાશમાં બધે સમાન છે અને સમય સાથે બદલાતો નથી. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ ઘણી વાર ખાલી જગ્યા (વેક્યૂમ) માં પ્રકાશની ગતિ દર્શાવવા માટે c અક્ષરનો ઉપયોગ કરે છે. તેનું બરાબર મૂલ્ય 299,792,458 metres per second (983,571,056 feet per second) થાય છે. ^[૨] ફોટોન (પ્રકાશનો સૂક્ષ્મ) શૂન્યાવકાશમાં આ ગતિએ પ્રવાસ કરે છે.

વિશેષ સાપેક્ષવાદના સિદ્ધાંત મુજબ, c એ મહત્તમ ગતિ છે કે જેના પર બ્રહ્માંડમાં બધી ઊર્જા, દ્રવ્ય અને માહિતી મુસાફરી કરી શકે છે. તે બધા દ્રવ્યવિહિન કણો જેમ કે ફોટોન અને તેની સાથે સંકળાયેલા ક્ષેત્રોની અને અવકાશમાં પ્રકાશ જેવા વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણોનો વેગ આટલો હોય છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

તેનું અનુમાન ગુરુત્વાકર્ષણના વર્તમાન સિદ્ધાંત (એટલે કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો) થી લગાવવામાં આવ્યું છે. આવા કણો અને તરંગો સ્રોતની ગતિ અથવા નિરીક્ષકના સંદર્ભનું આંતરિક માળખું ધ્યાનમાં લીધા વિના c વેગ પર મુસાફરી કરે છે. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાં c જગ્યા અને સમયને એકબીજા સાથે જોડે છે, અને આઇન્સ્ટાઇનના દળ-ઊર્જાના E = mc² એ પ્રખ્યાત સમીકરણમાં દેખાય છે. ^[૩]

સાપેક્ષતાનો વિશેષ સિદ્ધાંત અનુમાન પર આધારિત છે. જો કે અત્યાર સુધી નિરીક્ષણો દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું છે કે શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની માપાયેલ ગતિ પ્રકાશનો સ્ત્રોત છે કે નહીં તે ચોકકસ નથી અને માપન કરતી વ્યક્તિ અને પ્રકાશ એ એકબીજાની સાપેક્ષે ગતિ કરી રહ્યાં છે. આને ક્યારેક "પ્રકાશની ગતિ સંદર્ભ ફ્રેમ(ફ્રેમ ઑફ રેફરન્સ) થી સ્વતંત્ર છે" તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

કાચ અથવા હવા જેવા પારદર્શક પદાર્થો દ્વારા પ્રકાશ ફેલાય છે તેનો વેગ c કરતા ઓછો છે; તે જ રીતે, વાયર કેબલમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો વેગ c કરતા ધીમો હોય છે. c અને વેગ v વચ્ચેનો ગુણોત્તર, v એ કોઈ સામગ્રીમાં પ્રકાશનો વેગ થાય છે, તેને પદાર્થનો વક્રીભવન અચળાંક n કહે છે ( n = c / v ).

ઉદાહરણ તરીકે, દૃશ્યમાન પ્રકાશ માટે કાચનો વક્રીભવન અચળાંક સામાન્ય રીતે ૧.૫ ની આસપાસ હોય છે, એટલે કે કાચનો પ્રકાશ c / 1.5 ≈ 200000 km/s (124000 mi/s)ના વેગથી મુસાફરી કરે છે. દૃશ્યમાન પ્રકાશ માટે હવાનો વક્રીભવન અચળાંક લગભગ ૧.૦૦૦૩ છે, તેથી હવામાં પ્રકાશનો વેગ લગભગ 299,700 km/s (186,200 mi/s) થાય છે, જે શૂન્યાવકાશ કરતાં સહેજ ધીમો છે. ^[૪]