Lichtsnelheid

Lichtsnelheid
De vraag
Waarom is de lichtsnelheid in vacuüm nou net die snelheid en niet honderd kilometer
meer. Of duizend minder.
G. Boonstra, Groningen
Het antwoord
Dank u voor uw vraag aan 400 vragen aan de RUG.
U vraagt zich af waarom die lichtsnelheid in vacuüm nou net niet precies
driehonderdduizend km per seconde is, maar 299.792,458. Het antwoord is simpel: omdat
dat zo is! Als ik u vertel dat die snelheid 186.282 mijl per sec is dan heeft u daar toch ook
geen probleem mee?
Maar, ik snap uw punt best hoor, want het is wel verdraaid dicht bij 300.000,000 en dat is
natuurlijk een mooi getal.Het zit zo. De lichtsnelheid is de snelheid waarmee een
elektromagnetische golf zich voortplant door de ruimte. Dat kan een lichtgolf zijn, maar
ook een radiogolf! Als die ruimte leeg is, d.w.z. vacuüm, dan plant de golf zich voort met
die snelheid van 299.792 km/sec. In lucht gaat daar 0,2 promille van af, maar in glas
bijvoorbeeld is de lichtsnelheid nog maar ongeveer 200.000 km/sec.
Leeg is leeg zou je denken maar dat is niet zo: de vacuümruimte is zodanig van structuur
dat die een zekere golfweerstand bezit die opgebouwd is uit een elektrische en een
magnetische constante. Die golfweerstand brengt met zich mee dat elektromagnetische
golven zich kunnen voortplanten met een snelheid van 299.792,458 m/sec – het is niet
anders! Ruimtes die niet vacuüm zijn hebben een grotere golfweerstand, en dus een lagere
lichtsnelheid.
Overigens, in hogere natuurkunde wordt aan de lichtsnelheid vaak een waarde 1 gegeven dat rekent makkelijk ....
Prof.dr. P. Barthel
Kapteyn Instituut
Rijksuniversiteit Groningen
De lichtsnelheid in vacuüm is 299.792,458 km/s. Deze natuurconstante wordt vrijwel altijd
aangeduid met de letter "c". Het feit dat dit een constante van de natuur is, en dus geen
andere waarde heeft, vormt een van de fundamenten van ons huidige natuurkundige
wereldbeeld. Albert Einstein postuleerde dat het een constante is, op basis waarvan hij zijn
relativiteitstheorie ontwikkelde. Tot op heden heeft ieder experiment bevestigd dat deze
hypothese inderdaad geldt. Wel is de waarde van c geleidelijk aan met steeds grotere
precisie bepaald tot de waarde die hierboven staat gegeven. In 1983 werd hiertoe overigens
de definitie van de "meter" een heel klein beetje aangepast. Zodanig dat de waarde van c is
vastgelegd op basis van de definitie van de "meter".
Waarom heeft de natuur nu juist deze waarde gekozen en niet een andere? Dat weten we
niet. De waarden van natuurconstanten zijn in de meeste gevallen door de natuur zo
gegeven. Op basis van de huidige natuurkundige theorieën kunnen we dit dan ook niet
proberen te verklaren. Het is gewoon zo.
Niet dat er geen - enigszins wilde - speculatieve theorieën zijn die trachten te begrijpen
waar niet alleen de waarden van de natuurconstanten maar ook de natuurwetten vandaan
komen. Zo zijn er de zogenaamde multiverse modellen, die er vanuit gaan dat ons heelal
slechts een mogelijkheid is uit een onvoorstelbare hoeveelheid andere mogelijkheden. Wij
leven dan net in dat ene heelal waarin c=299.792,458 km/s is. Echter, of dit nu de
verklaring is waarop we zitten te wachten?
Prof.dr. M.A.M. van de Weijgaert
Kapteyn Instituut
Rijksuniversiteit Groningen