مبدأ ثبات سرعة الضوءمبدأ
بينت معادلات ماكسويل في القرن التاسع عشر أن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية ينبغي أن تكون ثابتة. وأثبتت تجربة مايكلسون ومورلي عام 1887 أن حركة الأرض لا تؤثر في سرعة الضوء. وفي عام 1905، رفع أينشتاين هذه الحقيقة التجريبية إلى مرتبة مبدأ أساسي. وهكذا صار الضوء معيار السرعة الكوني والحد الذي لا يستطيع شيء تجاوزه.
كيف يعمل
يضغط طيار طائرة سريعة زرَّ الليزر فيرى الشعاع يبتعد عنه بسرعة 300,000 كم/ث. وسيقيس المراقب الأرضي، الذي يستقبل الشعاع نفسه، 300,000 كم/ث تماماً أيضاً، لا هذه السرعة مضافاً إليها سرعة الطائرة. الصوت لا يسلك هذا السلوك، أما الضوء فيسلكه دوماً.
💡 منذ عام 1983، يُعرَّف المتر رسمياً بوساطة سرعة الضوء: إنه المسافة التي يقطعها الضوء في 1/299,792,458 من الثانية. لذا، فإن النظر إلى ساعة الإيقاف يعني أنك تقيس طولاً بالفعل.
c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}
c — سرعة الضوء في الفراغ (c = 299 792 458 م/ث، قيمة دقيقة بالتعريف)، ε₀ — السماحية الكهربائية للفراغ (ε₀ ≈ 8.8541878128×10⁻¹² ف/م)، μ₀ — النفاذية المغناطيسية للفراغ (μ₀ = 1.25663706212×10⁻⁶ هنري/م، كانت تُعرَّف سابقاً بـ 4π×10⁻⁷ هنري/م، وهي الآن قيمة تجريبية)