A vákuumbeli fénysebességgel, avagy a bizonyos „c” -vel már középiskolában megismerkedtünk, melynek pontos értéke elviekben minden vonatkoztatási rendszerben 299 792 458 méter/másodperc kell, hogy legyen. Jelenlegi ismereteink szerint semmilyen más hatás nem terjedhet gyorsabban a szóban forgó fénysebességnél, de mégis hogyan jutottunk el ehhez a számhoz és mi alapján vagyunk ebben ennyire biztosak?
Félreértés ne essék, egy pillanatig sem szeretnénk senkiben bizonytalanságot kelteni és felrúgni a kőbe vésett számításokat… Akad ugyanakkor egy-két meglepetés, és néhány igencsak izgalmas tudományos gondolatmenet és kísérlet a múltból, melyeket érdemes szemügyre vennünk.
A fény természete és az, hogy van-e egyáltalán sebessége, már az ókor óta foglalkoztatta a filozófusokat és a tudósokat. Mérését többen is megkíséreltek, többek között Galileo Galilei is, aki a 17. században két távoli hegycsúcson egy-egy lámpást helyezett el, és amint kinyitotta lámpásának ablakát, segítője a másik hegyoldalon szintén így tett. Pontos adatokat nem közölt, azt viszont megállapította, hogy a fénysebesség igen nagy. Később, még ugyanebben a században, pontosabban 1676-ban Ole Rømer dán csillagász és fizikus a fénysebesség egyik legértékelhetőbb számszerű becslését végezte el. Koncepciója a Jupiter egyik holdjának megfigyelésén alapult, hiszen látszólagos eltéréseket vett észre attól függően, ahogyan a Föld közeledik hozzá vagy éppen távolodik. Ebből meg tudta becsülni, mennyi idő alatt kerüli meg a fény a Föld pályáját, és 227 000 000 méter/másodperc értéket kapott.
Így jutottunk el A-tól Z-ig
Az egyik legtöbbször emlegetett kísérlet Galilei ötletének újragondolása, mely a fény egy adott távolság megtételének obszervációját takarja. A megfigyelést először a 19. század közepén Hippolyte Fizeau francia fizikus végezte el, aki egy 8,6 kilométerre lévő tükörről visszavert fénysugarat egy fogaskerék segítségével impulzusokra aprította. Itt lényegében a fordulatszám és a távolságot kellett ismernie ahhoz, hogy kiszámítsa a fény sebességét, amire akkor 313 300 000 m/s sebességet kapott. Később, korrigálva a filozófus elméletét, az 1920-as években Albert A. Michelson amerikai fizikus kísérletsorozatának végső eredménye 299 774 000 méter/másodperc volt, amelyet forgó tükrök használatával állapított meg.
A történet legizgalmasabb része talán a tudományos felfedezés egyik legfontosabb elemét foglalja össze – nevezetesen azt, hogy ahhoz, hogy valamiben dűlőre jussunk, tudósok egymás feltevéseire épülő munkájára van szükség. Ma már Fizeau és Michelson kísérleteit akár impulzusgenerátorral, lézerdiódával, vagy éppen oszcilloszkóppal is megismételhetnénk, ami bár közel egy évszázaddal Michelson felfedezése után tudományos szempontból nem sokat ér – de azért valljuk be, elég menő. Sőt, ha valaki esetleg lemaradt volna, a tudósok manapság bizony éjszakákon át dolgoznak Kirk kapitány csillaghajójának megépítésén, hogy a fénysebességnél is gyorsabban tudjunk haladni.
