b'\n_START_ARTICLE_\nLichtsnelheid\n_START_PARAGRAPH_\nDe lichtsnelheid is de snelheid waarmee het licht en andere elektromagnetische straling zich voortplanten. In vacu\xc3\xbcm heeft de lichtsnelheid (in SI-eenheden) voor alle frequenties de waarde c = 299\xc2\xa0792\xc2\xa0458 m/s.\n_START_SECTION_\nKenmerken\n_START_PARAGRAPH_\nDe lichtsnelheid in vacu\xc3\xbcm wordt beschouwd als een natuurconstante. De bovenstaande waarde is geen meetwaarde maar definieert de meter: deze is de afstand die het licht in 1/299\xc2\xa0792\xc2\xa0458 seconde aflegt. Dit betekent dat nadat volgens een eerdere definitie van de meter de lichtsnelheid in vacu\xc3\xbcm constant bleek, deze nu per definitie constant is (en in termen van het huidige stelsel van eenheden overal en altijd hetzelfde is geweest en zal zijn). De lichtsnelheid wordt vaak afgerond naar 300\xc2\xa0000\xc2\xa0000\xc2\xa0meter\xc2\xa0per\xc2\xa0seconde, dus 300\xc2\xa0000\xc2\xa0kilometer\xc2\xa0per\xc2\xa0seconde ofwel 1,08 miljard kilometer per uur._NEWLINE_De lichtsnelheid in een medium is lager dan deze waarde (in lucht 0,03% lager). De verhouding van c en de fasesnelheid in een medium is de brekingsindex van dat medium. De lichtsnelheid in een medium hangt in het algemeen niet alleen van de stof af, maar ook van de golflengte van het licht dat men beschouwt. In vacu\xc3\xbcm is de lichtsnelheid voor alle golflengten gelijk._NEWLINE_In natuurkundige formules wordt de lichtsnelheid in vacu\xc3\xbcm meestal weergegeven met de letter c, zoals in de formule van de massa-energierelatie . De c staat voor celeritas, Latijn voor snelheid. Deze natuurkundige constante speelt in de natuurkunde een centrale rol, met verreikende consequenties voor het begrip van ruimte en tijd die nu deel uitmaken van een enkele ruimtetijd._NEWLINE_De lichtsnelheid is tevens de maximale snelheid waarmee overdracht van informatie kan plaatsvinden. De minimale responstijd is tweemaal de overdrachtstijd (round-trip delay). In de telecommunicatie speelt dat vooral een rol bij communicatie met of via satellieten; de communicatiepartners horen elkaar daarbij met een zekere vertraging, ruwweg tussen 0,5 en 1 seconde. Bij andere media, zoals het internet, wordt een groot deel van de vertragingen door de elektronica en de gebruikte protocollen veroorzaakt. Bij het vanaf de aarde besturen van een voertuig op een andere planeet, zoals het Mars Science Laboratory, is de responstijd nog veel langer: in het geval van Mars, afhankelijk van de posities van beide planeten, zo\'n 20 minuten. Bij de Voyager 1 was de responstijd in 2017 ruim 39 uur._NEWLINE_Bij snelle elektronica moet ook rekening met de lichtsnelheid gehouden worden. De afstanden binnen een processor, tussen processor en componenten of tussen samenwerkende processoren onderling moeten over het algemeen korter zijn dan de afstand die met de lichtsnelheid in \xc3\xa9\xc3\xa9n klokpuls afgelegd kan worden. Bij een kloksnelheid van 5 GHz is dat ongeveer 6 centimeter. Een verdubbeling van de kloksnelheid halveert deze maximale afstand._NEWLINE_Als een lichtpuls uitgezonden van de ene ruimtetijdpositie op de andere aankomt, zegt men dat de ruimtetijdposities lichtachtig gescheiden zijn. De ruimtetijdpositie van aankomst is ondubbelzinnig in de tijd na de ruimtetijdpositie van vertrek, maar voor twee gegeven lichtachtig gescheiden ruimtetijdposities kan door de keuze van het inertiaalstelsel het tijdsverschil (en dienovereenkomstig de ruimtelijke afstand) elke willekeurige positieve waarde aannemen.\n_START_SECTION_\nGeschiedenis\n_START_PARAGRAPH_\nHet concept van een eindige lichtsnelheid is niet nieuw. Al in de Middeleeuwen werd het idee geuit door onder andere de Arabische geleerde Ibn al-Haytham. _NEWLINE_Tijdens de wetenschappelijke revolutie in Europa gingen geleerden op zoek naar een manier om de lichtsnelheid te bepalen. Hoewel Kepler en Descartes dachten dat de lichtsnelheid oneindig groot moest zijn, stelde Isaac Beeckman in zijn dagboek experimenten voor om de lichtsnelheid te meten, direct of in verhouding met de geluidssnelheid. Ook Galileo Galilei deed pogingen om de lichtsnelheid te meten, maar slaagde daar niet in. Zijn methode - door met lantaarns tussen bergtoppen te seinen - was te traag om de hoge lichtsnelheid te kunnen meten. In 1676 stelde Ole R\xc3\xb8mer de lichtsnelheid vast op 225\xc2\xa0000 km/s. Hij vond deze snelheid door de tijden te vergelijken, waarop de maan Io van Jupiter achter Jupiter (eclips) tevoorschijn komt (zie de precieze beschrijving bij Meten van de lichtsnelheid). In 1849 bepaalde Fizeau het met een draaiend tandrad tot op ongeveer 5% nauwkeurig (en met een iets andere methode halveerde hij het jaar daarop zijn meetfout nog). Foucault verbeterde dit nog met een draaiende spiegel. Albert Michelson kwam in 1903 tot 299\xc2\xa0940 km/s._NEWLINE_De huidige definitie van de meter, en daarmee de exacte waarde van de lichtsnelheid, dateert uit 1983. Toen werd door de 17e CGPM de meter geherdefineerd als "de lengte van het pad dat het licht aflegt in vacu\xc3\xbcm gedurende een tijdsinterval van 1/299\xc2\xa0792\xc2\xa0458 deel van een seconde." Als gevolg van deze definitie is de lichtsnelheid in vacu\xc3\xbcm exact 299\xc2\xa0792\xc2\xa0458 m/s en is het een gedefinieerde constante binnen het Internationale Stelsel van Eenheden. Betere experimentele technieken hebben daarom geen invloed op de waarde van de snelheid van het licht, maar zorgen in plaats daarvan voor een nauwkeurigere definitie van de meter.\n_START_SECTION_\nIn een medium\n_START_PARAGRAPH_\nDe lichtsnelheid in een medium, zoals glas of lucht, is lager dan in vacu\xc3\xbcm. Zie bijvoorbeeld het effect in de Wet van Snellius. Het is deze vertraging die lichtbreking in een prisma veroorzaakt; het bijbehorende getal staat bekend als de brekingsindex, met n als symbool. _NEWLINE_Hoewel deeltjes met massa nooit met de snelheid van het licht in een vacu\xc3\xbcm, de absolute lichtsnelheid, of sneller kunnen bewegen, kunnen deeltjes wel door een medium reizen met een snelheid groter dan die van het licht in dat medium. De bij dit Tsjerenkov-effect vrijkomende straling wordt door het menselijk oog waargenomen als een blauw licht.\n_START_SECTION_\nConstante snelheid\n_START_PARAGRAPH_\nLater in de 19e eeuw ontdekte men dat de snelheid van het licht in vacu\xc3\xbcm constant was (in termen van de meter en de seconde volgens de toenmalige definities), onafhankelijk van de beweging van de lichtbron, maar zelfs ook onafhankelijk van de beweging van de waarnemer. Dat was de paradoxale conclusie van de experimenten van Michelson en Morley. Ook als iemand zelf in beweging is met een lamp in zijn hand, gaan voor die persoon de lichtstralen in alle richtingen nog steeds met dezelfde snelheid. Dit geldt ook voor het licht dat vanuit een andere lichtbron naar de persoon toe reist. De lichtsnelheid is in alle richtingen en onafhankelijk van de snelheid van de reiziger (vaak waarnemer genoemd) gelijk. _NEWLINE_Dit strookt niet met de klassieke Newtoniaanse natuurkunde en ook niet met de intu\xc3\xaftie. Het was aanvankelijk dan ook moeilijk te accepteren, maar tegenwoordig is men er algemeen van overtuigd dat de lichtsnelheid inderdaad constant is. Het is het belangrijkste uitgangspunt van de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein._NEWLINE_In de algemene relativiteitstheorie kunnen (relatieve) snelheden echter alleen lokaal eenduidig gedefinieerd worden. De lichtsnelheid in de zin van de eigenafstand gedeeld door eigentijd is constant, niet in de zin van de co\xc3\xb6rdinaten van een waarnemer op afstand.\n_START_SECTION_\nModerne experimenten\n_START_PARAGRAPH_\nDe Deense natuurkundige Lene Hau slaagde er in 1998 aan Harvard in om de gemiddelde snelheid van het licht (in een medium) te verlagen tot 17\xc2\xa0m/s, zo\'n 61,2\xc2\xa0km/h._NEWLINE_Zij deed dit door atomen af te koelen tot een miljoenste graad boven het absolute nulpunt. Atomen gaan zich dan gedragen als behorend tot een enkel superatoom. Deze toestand noemt men een bose-einsteincondensaat. In 1999 slaagde de onderzoeksgroep erin om het licht zelfs volledig stil te laten staan, gedurende een milliseconde._NEWLINE_Recente proeven hebben ook aangetoond dat het mogelijk is om de groepssnelheid van licht boven c te brengen. Een experiment zorgde ervoor dat een laserstraal door een cesiumwolk vloog over een zeer korte afstand met een snelheid van 300\xc2\xa0\xc3\x97\xc2\xa0c maar deze techniek is niet bruikbaar om informatie te verzenden sneller dan het licht.\n_START_SECTION_\nVariable lichtsnelheid en de constantheid in het waarneembare universum\n_START_PARAGRAPH_\nHoewel de constantheid van de lichtsnelheid experimenteel bewezen werd, is er tot nu toe geen voldoend overtuigende verklaring voor zijn constantheid en zijn speciale waarde. De loop-kwantumzwaartekracht bijvoorbeeld dicteert dat de snelheid van een foton niet als constante kan worden gedefinieerd, maar dat zijn waarde van de fotonfrequentie afhangt. Inderdaad zijn er theorie\xc3\xabn dat de lichtsnelheid zich met de leeftijd van het universum heeft veranderd en dat hij niet constant was in het vroege universum. Albrecht en Magueijo tonen aan dat de kosmologische evolutievergelijkingen samen met een variabele lichtsnelheid de problemen van de horizont, de platheid en van de kosmologische constante kunnen oplossen. De assumptie (aanname) van een ruimtetijd met drie ruimte- en twee tijddimensies geeft een natuurlijke verklaring voor de constantheid van de lichtsnelheid in het waarneembare universum en ook ervoor dat de lichtsnelheid in het vroege universum varie\xc3\xabrde.'