1. La luce è un'onda elettromagnetica:
* La luce, nella sua essenza, è un'onda elettromagnetica. È costituito da campi elettrici e magnetici oscillanti che viaggiano perpendicolari l'uno all'altro e nella direzione della propagazione delle onde.
* Questi campi sono intrecciati, il che significa che un cambiamento in un campo crea un cambiamento nell'altro, perpetuando l'onda.
2. Equazioni di Maxwell:
* James Clerk Maxwell, nel XIX secolo, ha formulato un insieme di equazioni che unificavano l'elettricità e il magnetismo.
* Queste equazioni, note come equazioni di Maxwell, prevedono l'esistenza di onde elettromagnetiche e mostrano che la loro velocità nel vuoto è determinata da due costanti fondamentali:la permittività dello spazio libero (ε₀) e la permeabilità dello spazio libero (μ₀).
* Queste costanti descrivono essenzialmente come i campi elettrici e magnetici interagiscono con lo spazio.
3. La velocità della luce:
* La velocità della luce in un vuoto (c) viene calcolata come: c =1/√ (ε₀μ₀)
* Questa equazione ci dice che la velocità della luce non è arbitraria ma direttamente correlata alle proprietà fondamentali dello spazio stesso.
4. Perché la stessa velocità:
* Poiché le onde elettromagnetiche sono la manifestazione stessa di questi campi elettrici e magnetici che interagiscono con lo spazio, sono destinati a viaggiare alla velocità dettata da queste costanti fondamentali.
* Pertanto, sia il vuoto, che rappresenta l'assenza di materia e il mezzo di fondo per l'interazione di questi campi, e le onde elettromagnetiche (compresa la luce) condividono la stessa velocità.
In sintesi:
La velocità della luce nel vuoto non è una coincidenza; È una conseguenza diretta della relazione fondamentale tra elettromagnetismo e proprietà dello spazio. Le onde elettromagnetiche, essendo la manifestazione di questa interazione, viaggiano intrinsecamente alla stessa velocità del vuoto stesso.
