Képzeld el, hogy a napfelkelte reggel 5 órakor van. Mint ismeretes, bár a fény mindennél gyorsabban terjed, mégsem azonnal, hanem véges sebességgel halad. Ebből kiindulva felmerülhet a kérdés: hány órakor látnád a napfelkeltét, ha a fény pillanatszerűen terjedne?
Ha kiszámolod, láthatod, hogy a fény mintegy 8 perc alatt teszi meg a Nap és a Föld közötti távolságot. Ebből következően, ha azonnal terjedne, a napfelkeltét 4 óra 52 perckor kellene látnunk. Ha te is így gondolkodtál, meglepetésként érhet, hogy valójában ez a válasz teljesen téves.
A Nap ugyanis azért „kel fel”, mert a Földünk forog, és felszínének pontjait a már megvilágított térbe fordítja. A fénysebességnek ehhez semmi köze sincs. Ezért ha a fény azonnal terjedne, az az égvilágon semmit sem befolyásolna: a napfelkeltét ugyanúgy reggel 5 órakor látnánk.
De ez még nem minden. A napfelkelte paradoxona akkor mutatkozik meg, amikor felidézzük a „légköri fénytörés” jelenségét. A refrakció meggörbíti a fénysugarak útját a levegőben, és ezáltal lehetővé teszi, hogy még azelőtt meglássuk a Napot, mielőtt az geometriailag a horizont fölé emelkedne – bizonyára megfigyelted már, hogy az égbolt már jóval azelőtt világosodni kezd, hogy akár a napkorong széle is megjelenne.
Azonnali fényterjedés esetén viszont nem létezhetne fénytörés, mivel azt a fény különböző közegekben mért sebességkülönbsége idézi elő. A refrakció hiánya pedig azzal járna, hogy a megfigyelő valamivel később látná a napfelkeltét, mint a valóságban, a véges sebességgel terjedő fény mellett.
Ez az eltérés a megfigyelés földrajzi szélességétől, a levegő hőmérsékletétől és egyéb tényezőktől függően 2 perctől több napig, sőt akár még tovább is terjedhet (a sarkvidéki területeken). Így egy különös paradoxon áll elő: ha a fény végtelen sebességgel, azaz pillanatszerűen terjedne, később látnánk a napfelkeltét, mint a nem pillanatszerű terjedés mellett!
Érdekes, nem igaz?
