Làm thế nào bạn có thể giải thích tốc độ của âm thanh Vs. tốc độ ánh sáng?

Mặc dù tiêu chuẩn của con người là cả âm thanh và ánh sáng, nhưng ánh sáng nhanh hơn nhiều so với âm thanh vì sóng âm thanh phải truyền qua một phương tiện, trong khi tốc độ ánh sáng gắn liền với các hằng số phổ quát cơ bản. Ánh sáng di chuyển với tốc độ khoảng 300.000 km /giây và tốc độ âm thanh thường vào khoảng 300 mét /giây.

Tốc độ âm thanh phụ thuộc vào môi trường mà nó truyền qua. Âm thanh chỉ là sự nén lặp đi lặp lại và sự hóa nhỏ của môi trường, có thể là không khí, nước hoặc chất rắn, và các vật liệu khác nhau cho phép các sóng này truyền qua với tốc độ khác nhau. Nói chung, môi trường càng dày đặc, thì các dao động có thể truyền qua nó càng nhanh.

Ánh sáng thì khác. Sóng ánh sáng truyền với tốc độ cao nhất trong chân không và chỉ bị chậm lại khi truyền qua môi trường. Trong khi tốc độ âm thanh là một thuộc tính của mật độ vật chất và nhiệt độ, tốc độ tối đa của ánh sáng là bản chất của cách vật chất và năng lượng tương tác. Phương trình nổi tiếng của Einstein, E = mc ^ 2, cung cấp một ví dụ về lý do tại sao tốc độ ánh sáng phải là tốc độ của nó. Nếu tốc độ ánh sáng, thường được viết là "c," có một giá trị khác, thì năng lượng do lực hạt nhân giải phóng cũng sẽ khác, và vũ trụ có thể sẽ vận hành theo một cách cơ bản khác. Do đó, không giống như âm thanh, tốc độ ánh sáng gắn chặt với cách vũ trụ vận hành ở cấp độ cơ bản nhất của nó.