La luce viaggia ad una velocità di 300.000 km/s (3*10^8 m/s).
Se volessimo sviluppare un dispositivo in grado di rallentarla per almeno un secondo, si dovrebbe creare un percorso di 300.000 km. Questo ovviamente nel caso in cui il mezzo abbia un indice di rifrazione di circa 1,0003 (aria).
Cosa succederebbe se sostituissimo il mezzo di propagazione con con gas o un solido con più alto indice di rifrazione?
Chi non conosce il classico esempio del diamante di Newton, reso ancor più noto dai Pink Floyd?
La luce, attraverso un mezzo con indice di rifrazione maggiore dell’aria (es. diamante 2,4), si scompone mostrando il suo spettro.
In realtà, è quello che si osserva anche con l’arcobaleno, a causa delle goccioline di pioggia che restano sospese nell’aria dopo un temporale.
Ma quali sono i solidi con indice di rifrazione maggiore?
Come si può osservare dalla tabella precedente, la velocità di propagazione è inversamente proporzionale all’indice di rifrazione. Ad esempio la velocità nel silicio sarà:
v=c/n=300.000/3,4= 88.235,29 Km/s
c= velocità della luce in km/s
n=indice di rifrazione del mezzo
A conti fatti, osserviamo la sostanziale diminuzione della velocità di propagazione. Il tipo di mezzo però, non è l’unica variabile che “frena” i fasci di luce. Negli anni, grazie agli esperimenti delle università più prestigiose del mondo, si è osservato che anche le basse temperature contribuiscono ulteriormente a diminuire la velocità di propagazione. Non a caso, Einstein nei suoi ultimi anni di vita, stava studiando il comportamento della luce alla temperatura dello zero assoluto (-273,15 °C ) nei vari mezzi.
Nel 1999 un gruppo dell’università di Harvard, ha raggiunto una velocità di soli 17 m/s facendo passare la luce attraverso un gas di atomi di sodio raffreddato a -273 °C.
Il dispendio energetico per effettuare questi esperimenti ovviamente è molto alto ed economicamente oneroso.
