Putuje li svjetlost uvijek istom brzinom?

Brzina svjetlosti u vakuumu je 299,792,458 metara u sekundi ili 670,615,343 milja na sat. To je predstavljeno varijablom c, što znači latinski celeritas, što znači brzina. Među fizičarima postoji konsenzus da prihvaćanje opće teorije relativnosti, Einsteinove prevladavajuće teorije fizike, podrazumijeva prihvaćanje brzine svjetlosti u vakuumu kao konstante. Stoga se svaki eksperiment koji predlaže da se brzina svjetlosti u vakuumu mijenja tijekom vremena u zajednici fizike s velikom sumnjom.

Opće je poznato, međutim, da je brzina svjetlosti promjenjiva kada se ne kreće kroz vakuum. Omjer brzine svjetlosti kroz dani medij i kroz vakuum naziva se indeks loma medija ili optička gustoća. Neki mediji imaju tako visok indeks loma da mogu usporiti svjetlost do brzine osobe koja hoda ili je čak privremeno zaustaviti.

Na primjer, brzina svjetlosti kroz zrak vrlo je blizu njezinoj brzini u vakuumu. Ovisno o gustoći prozirnog medija, može usporiti svjetlost u većoj ili manjoj mjeri. Voda i staklo ga mogu usporiti na 3/4 odnosno 2/3 c. Različite valne duljine također putuju različitim brzinama kroz različite medije. Na primjer, plava svjetlost putuje različitom brzinom od crvene kada prolazi kroz prizmu, uzrokujući njihovo razdvajanje u procesu koji se naziva disperzija.

U stvarnosti, brzina svjetlosti zapravo nikada ne usporava. Samo se odgađa jer fotone apsorbiraju i ponovno emitiraju atomi u međuprostoru. Kada svjetlosni snop izađe iz prozirnog medija u vakuum, on nastavlja putovati istom brzinom kao i kad je izvorno ušao, bez ikakve dodatne energije. To pokazuje da je usporavanje samo iluzorno.

Najmanje dva medija su sposobna strašno usporiti svjetlost: Einstein-Bozeov kondenzat i vrući plin rubidij. Oba su korištena za potpuno zaustavljanje svjetlosti. To je prvi put privremeno postignuto u eksperimentima provedenim 2001. godine.