[/ kapsyen]
Salah satu pemalar dan cabaran yang paling menarik dalam fizik ialah kelajuan cahaya. Jurutera fizik dan aeronautik yang merancang kapal angkasa masa depan melihatnya sebagai penghalang terakhir untuk perjalanan antara bintang praktikal. Jadi berapa cepat perjalanan cahaya?
Kita tahu bahawa cahaya mempunyai kelajuan terbatas dan bergerak pada kelajuan 300,000 kilometer sesaat. Ini jarak perjalanan yang sangat baik. Di bumi kelajuan ini hampir seketika. Namun sekarang kita tahu bahawa hadnya dapat ditentukan pada skala ruang yang lebih besar. Contohnya, diperlukan sekitar 8.3 minit untuk cahaya dari Matahari sampai ke Bumi. Untuk mencapai bintang terdekat dengan Sistem Suria memerlukan masa sekitar 3 hingga 4 tahun. Batasan cahaya inilah yang kita panggil penghalang kelajuan cahaya.
Pada zaman awal sains, hujah mengenai apakah kelajuan cahaya seketika atau tidak menjadi sumber perdebatan utama. Seawal orang Yunani, ada penyokong yang memperjuangkan kelajuan terbatas dan tak terbatas untuk cahaya. Terdapat juga tulisan pada abad ke-11 oleh para ahli falsafah Arab yang mengemukakan bahawa kelajuan cahaya bergantung pada medium yang dilaluinya. Tidak akan sampai abad ke-20 bahawa ahli fizik seperti Planck dan Einstein akan mengetahui kelajuan sebenar cahaya dan sifat cahaya.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, kelajuan cahaya berubah. Ia sebenarnya hanya 300,000 km dalam keadaan hampa. Kelajuannya sedikit berbeza di udara dan medium lain bergantung pada ketelusan dan kualiti bias. Kelajuan cahaya bagaimanapun cenderung lebih cepat daripada gelombang lain seperti gelombang bunyi. Juga didapati bahawa kecepatan cahaya berlaku untuk semua bentuk radiasi elektromagnetik bukan hanya cahaya yang dapat dilihat. Ahli fizik juga mencadangkan bahawa kelajuan cahaya juga berlaku untuk gelombang graviti.
Pemahaman mengenai kepantasan cahaya telah menyebabkan beberapa teori menarik dalam fizik. Banyak di antaranya terdapat dalam teori Einstein mengenai Relativiti Umum dan relativiti Khas. Pertama, hanya zarah tanpa massa seperti foton yang secara semula jadi dapat mencapai kelajuan cahaya jika tidak, diperlukan tenaga yang tidak terhingga untuk mencapai kelajuan ini. Walau bagaimanapun, objek dengan jisim secara teorinya dapat mencapai peratusan kelajuan cahaya yang signifikan. Juga diusulkan bahawa walaupun kecepatan cahaya dapat dicapai, ia akan menghasilkan kesan sampingan tertentu. Salah satunya adalah pelebaran masa di mana ketika melakukan perjalanan dengan kelajuan cahaya, kesan Rip Van Winkle berlaku di mana tahun akan berlalu bagi pemerhati sementara seseorang yang bergerak dengan kelajuan cahaya hanya akan mengalami saat-saat waktu dalam jangka masa yang sama. Telah berteori melebihi kecepatan cahaya akan menyebabkan perjalanan waktu.
Kami telah menulis banyak artikel mengenai cahaya untuk Space Magazine. Berikut adalah artikel mengenai graviti yang bergerak pada kelajuan cahaya, dan inilah artikel mengenai galaksi yang bergerak lebih cepat daripada kelajuan cahaya.
Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai kelajuan cahaya, periksa The Speed of Light Menurut Einstein, dan berikut adalah pautan ke The Speed of Light on a Rocket oleh NASA.
Kami juga merakam Pertunjukan Pertanyaan mengenai Kecepatan Cahaya. Lihatlah!
Sumber:
Wikipedia: Kelajuan Cahaya
Wikipedia: Perjalanan Masa
Newton Tanya Saintis!
Universiti Illinois
