سرعت نور

نور همچنان معمای بزرگی است هرچند در دوره های مختلف دانشمندان بسیار از آن فهمیده اند ولی مهمترین چیزی که فهمیده ایم این است که از نور بسیار نفهمیده ایم. از مهمترین کشفیات بشر شاید رسیدن به چند حد در فیزیک باشد مثل سرعت نور، صفر مطلق و بیگ بنگ. در مدل فعلی فراتر از سرعت نور وجود ندارد همانطور که دمای کمتر از صفر مطلق وجود ندارد و فیزیک نمی تواند نظری در مورد دنیای قبل از انفجار بزرگ حرفی بزند. کاهش سرعت نور مقدور است و در حال حاضر با روشهایی تا حدود چند سانتی متر بر ثانیه هم رسیده اند. این نوع کاهش سرعت نور در مخابرات و برخی فناوری ها عمدتا برای ایجاد تاخیر در مسیر  پیمایش نور علاقمندانی دارد. ولی مفهوم آن در هر صورت جذاب است. تصور اینکه نور سرعت کمی داشته باشد خود جذاب است. ولی نور اصلا چی هست که در مورد سرعت آن صحبت می کنیم. جالب است که درباره نور تنها زمانی می توان صحبت کرد که ماده ای باشد و اگر محیط مادی سر راه نباشد نور هم قابل مطرح کردن نیست. با هیچ ابزاری نمی توان نوری که از مقابل چشممان در حال انتشار است رصد کرد مگر اینکه ماده ای سر راه قرار گیرد.

وقتی نور مثلا از ستاره ای دوردست به ما می رسد، از نظر ما شاید یک میلیون سال در راه بوده ولی طبق نظریه نسبیت برای خود نور زمانی طی نشده و انگار همین الان در آن ستاره تولید شده است. وقتی نور داخل یک محیط شفاف ولی چگال با ضریب شکست بالا منتشر می شود هم همینطور است. برای ما که ناظر هستیم نور زمانی برای رسیدن از یک طرف ظرف به طرف دیگر نیاز دارد ولی برای نور زمان معنا ندارد.

در هر صورت کاهش سرعت نور معمول است و با ترفندهایی تا سرعتهای خیلی کم در حد سرعتهای روزمره ولی همچنان نور است و همه ابهامات در آن نهفته است. اثر این کاهش سرعت را در پدیده هایی مثل تداخل شاهد هستیم. تداخل از جمله تجربه هایی است که بسیاری از رفتارهای نور را به ما نشان می دهد. برای بررسی نور باید ابزار مناسب یا همان مدل برای توصیف رفتار نور را انتخاب کنیم. گاهی با استفاده از اصول پذیرفته شده در اپتیک پرتو می توانیم نور را توصیف کنیم و تا حد خوبی به بسیاری پدیده ها پاسخ می دهد. گاهی مجبور هستیم نور را موج ببینیم و گاهی موج را الکترومغناطیس باید ببینیم. گاهی چاره ای جز بررسی نور به عنوان ذرات فوتون نداریم. در هر حال باید مدل را انتخاب کرد و بر اساس آن به توصیف رفتار نور پرداخت.