Ar šviesa visada keliauja tuo pačiu greičiu?

Šviesos greitis vakuume yra 299,792,458 670,615,343 XNUMX metrai per sekundę arba XNUMX XNUMX XNUMX mylios per valandą. Tai reiškia kintamąjį c, kuris reiškia lotynišką celeritas, o tai reiškia greitį. Fizikai sutaria, kad bendrosios reliatyvumo teorijos, vyraujančios Einšteino fizikos teorijos, priėmimas reiškia, kad šviesos greitis vakuume yra konstanta. Todėl bet koks eksperimentas, kuriame teigiama, kad šviesos greitis vakuume laikui bėgant kinta, fizikos bendruomenėje vertinamas labai įtariai.

Tačiau plačiai žinoma, kad šviesos greitis kinta, kai ji nejuda per vakuumą. Šviesos greičio per tam tikrą terpę ir per vakuumą santykis vadinamas terpės lūžio rodikliu arba optiniu tankiu. Kai kurios laikmenos turi tokį aukštą lūžio rodiklį, kad gali sulėtinti šviesą iki einančio žmogaus greičio arba net laikinai sustabdyti.

Pavyzdžiui, šviesos greitis ore yra labai artimas jos greičiui vakuume. Priklausomai nuo permatomos terpės tankio, ji gali sulėtinti šviesą didesniu ar mažesniu laipsniu. Vanduo ir stiklas gali sulėtinti jį atitinkamai iki 3/4 ir 2/3 c. Skirtingi bangos ilgiai taip pat sklinda skirtingu greičiu per skirtingas laikmenas. Pavyzdžiui, mėlyna šviesa sklinda skirtingu greičiu nei raudona, kai praeina per prizmę, todėl jos išsiskiria procese, vadinamame dispersija.

Tiesą sakant, šviesos greitis niekada nesumažėja. Tai tiesiog uždelsta, nes tarpinėje erdvėje esantys atomai sugeria ir vėl išspinduliuoja fotonus. Kai šviesos spindulys išeina iš skaidrios terpės į vakuumą, jis toliau keliauja tokiu pat greičiu, kaip ir iš pradžių, be jokios papildomos energijos. Tai rodo, kad sulėtėjimas yra tik iliuzinis.

Mažiausiai dvi terpės gali nepaprastai sulėtinti šviesą: Einšteino-Bose kondensatai ir karštos rubidžio dujos. Jie abu buvo naudojami visiškai sustabdyti šviesą. Pirmą kartą tai buvo laikinai pasiekta 2001 m. atliktais eksperimentais.