Rychlost světla (c) ve vakuu, vodě, vzduchu i dalších v plynech, kapalinách nebo tuhých látkách v m/s, km/s či km/h

Rychlost světla (c) ve vakuu činí:

c = 299 792,458 km/s = 299 792 458 m/s = 1,079 252 849 × 10⁹ km/h

Vidíme, že rychlost světla je sice obrovská, avšak ne nekonečná. Vždyť i na tak blízké vesmírné těleso jako je Měsíc (380 000 km) letí světelný paprsek přes jednu sekundu. Ze Slunce (1 au = 150 mil. km), naší nejbližší hvězdy, k nám letí světlo něco přes osm minut. No a z nejbližší cizí hvězdy mu to i při ohromné rychlosti 1,079 miliardy kilometrů za hodinu trvá téměř 4,21 roku.

Ano, světelný paprsek (či rádiový signál) doletí k nejbližší hvězdě - Proximě Centauri - za 4,21 roku. A to je v kosmu doslova nepatrná vzdálenost. Průměr naší Galaxie činí asi 100 000 světelných let. Z jednoho "konce" Galaxie na druhý tak světelný paprsek letí plných 100 000 let. I přes onu nezměrnou rychlost světla.

Nejvzdálenější objekt, který vidíme ve vesmíru pouhým okem je Velká galaxie M 31 v souhvězdí Andromeda. Ta je od nás vzdálena asi 2,5 × 10⁶ světelného roku. Světlo, které pozorujeme nyní tak hranice galaxie M 31 opustilo někdy v době, kdy se po zemském povrchu procházel první předchůdce člověka…

Rychlost světla v tuhých látkách, kapalinách a plynech

Výše uvedená rychlost světla platí v případě, že se světlo pohybuje ve vesmíru, tedy ve vakuu. Tam je rychlost světla konstantní a maximální možná rychlost přenosu jakékoliv informace. Žádný hmotný objekt, cokoliv s nenulovou klidovou hmotností nelze urychlit na rychlost vyšší než rychlost světla. Dosud nebyl pozorován žádný jev, jenž by s tímto tvrzením (postulátem) byl v rozporu.

V látkovém prostředí, tedy v tuhých látkách, kapalinách či plynech je tomu ale jinak. V takovémto prostředí se i hmotné objekty (tělesa s nenulovou klidovou hmotností) mohou pohybovat rychlostí vyšší než je rychlost světla v daném prostředí.

Například v diamantu činí rychlost světla asi jen 120 000 km/s, ve skle asi 200 000 km/s, ve vodě jen asi 0,75 c, tedy nějakých 230 000 km/s. Tak například vysokoenergetický rychle letící elektron (e^-) se ve vodě může pohybovat blízkosvětelnou rychlostí odpovídající asi 0,9 c. Elektron bude sice postupně bržděn za uvolňování tzv. Čerenkovova záření, přesto bude jeho rychlost v daném prostředí nadsvětelná. Tyto efekty pozorují vědci například v podzemních detektorech kosmického záření a nebo v jaderných reaktorech.

Pro rychlost světla v látkovém prostředí platí jednoduchý vztah:

kde ε_r × μ_r jsou relativní permitivita a relativní permeabilita, které snadno zjistíme z fyzikálních tabulek.