Cik ātra ir gaisma?

Gaisma uz priekšu virzās ar 300 tūkstošu kilometru sekundē jeb vairāk nekā vienu miljardu kilometru stundā lielu ātrumu. Tas ir pietiekams ātrums, lai sekundes laikā zemeslodi apriņķotu 7,5 reizes. Salīdzinājumam – parastai pasažieru lidmašīnai, lai apriņķotu zemeslodi vienu reizi, būtu nepieciešamas vairāk nekā divas dienas. Un tas ir bez degvielas uzpildīšanas pauzēm.

Gaisma “lido” tik ātri, ka tikai nesen mēs sapratām, ka gaisma telpu nepiepilda momentā. Tikai 17. gadsimta otrajā pusē zinātniekam Olem Rēmeram izdevās izmērīt gaismas ātrumu, novērojot Jupitera mēnešus.

19. gadsimtā fiziķis Džeimss Klārks Maksvels radīja elektromagnētisma teorijas. Pati gaisma ir veidota no elektriskā un magnētiskā lauka, tāpēc elektromagnētisku var aprakstīt kā gaismas uzvedību un kustību, to skaitā tās teorētisko gaismas ātrumu.

1970. gados fiziķi izmantoja lāzerus, lai izmērītu precīzu gaismas ātrumu, vienojoties, ka maksimālais gaismas ātrums ir 299 792 458 metri sekundē. Tiesa, gaisma ne vienmēr ir tik ātra. Viss atkarīgs no tā, caur ko tā virzās – gaisu, ūdeni, dimantu utt. Oficiālais gaismas ātrums tika izmērīts vakuumā, lai tai netraucētu nedz gaiss, nedz kas cits.

Visuma mērogos gaismas ātrums nemaz nešķiet tik liels. Gaisma no Saules līdz zemei ceļo astoņas minūtes, bet, lai gaisma sasniegtu mūs no dažām tuvākajām zvaigznēm, nepieciešami gadi. Tieši tāpēc zinātnieki gaismas ātrumu visumā mēra nevis stundās, bet gados.

Ņemot vērā šo vispārējo ātruma ierobežojumu, teleskopi principā ir laika mašīnas. Proti, kad astronomi vēro zvaigzni, kas atrodas 500 gaismas gadu attālumā, viņi redz 500 gadu senu gaismu. Gaisma aptuveni 13 miljardu gaismas gadu attālumā savukārt ir 13 miljardus gadu sena – tikpat sena, cik visums.