ما هي سرعة الضوء ؟
سرعة الضوء في الفراغ هي ثابت فيزيائي هام في العديد من مجالات الفيزياء، يرمز له في العادة بالرمز c وتساوي قيمته 299,792,458 متر لكل ثانية. تستخدم سرعة الضوء حاليا لتعريف وحدة المتر باعتبارها ثابتا فيزيائيا ومعيارا دوليا لقياس الوقت.[1] وهو ما يعادل بعد التقريب لثلاثة أرقام معنوية 300,000 كيلومتر في الثانية أو حوالي مليار كيلومتر لكل ساعة.
عندما تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء فإن تزداد وفقا لنظرية اينشتاين في النسبية الخاصة، مما يجعل الأمر أكثر صعوبة لتعجيلها من داخل الإطار المرجعي للمراقب. بإمكان أن تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء في الفراغ "C" ولكن لا يمكن أن تصلها أبدا. مع هذا فعندما تحقن الإلكترونات النسبوية -وهي الكترونات تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء "c"- في وسط عازل مثل المياه حيث سرعة الضوء فيها أقل بكثير من سرعة "c"، فإن انتقال الإلكترونات مؤقتا أسرع من الضوء في هذا الوسط. وبما أنها تتفاعل مع وسطها فإنها تولد ضوءا خافتا يسمى إشعاع شيرنكوف.
تستند تأثير النسبية الخاصة على كمية تعرف باسم عامل لورينتز، وتحدد بالمعادلة: formula_1 حيث "v" هي سرعة الجسيم. وتسير طاقة الحركة "K" للإلكترون مع السرعة "v" كالتالي:
حيث "m" هي كتلة الإلكترون.
بإمكان معجل الجسيمات SLAC الخطي ان يعجل الإلكترونات إلى حوالي 51 GeV.
بما أن الإلكترون يتصرف كموجة، فعند سرعة معينة يصبح له ميزة موجة بروجلي. وتلك القيمة معطاة بالقانون "λ" = "h"/"p" حيث "h" هو ثابت بلانك و"p" هو العزم. فما فوق 51 GeV للإلكترون فإن الطول الموجي يصبح ، وهو صغير بما يكفي لاستكشاف هياكل أقل بكثير من حجم نواة الذرة.