O mare parte din modul în care înțelegem modul în care este construit universul nostru atârnă de constante - măsurători fizice care descriu, de exemplu, sarcina și masa electronului. Aceste cantități sunt fundamentul ecuațiilor teoretice de bază și nu se schimbă. Cu excepția, oamenii de știință au aflat doar că cea mai faimoasă constantă, viteza luminii, nu este la fel de constantă cum am crezut.
Când lumina călătorește prin sticlă sau apă, aceasta este încetinită. Oamenii de știință au crezut însă că, atunci când clipește printr-un vid, este păstrat până la viteza neobișnuită de 299.792.458 metri pe secundă. Noua lucrare, publicată la arXiv.org, arată că nu este întotdeauna cazul. În funcție de structura luminii, cercetătorii au observat, fotonii, unitatea de bază a luminii, vor călători mai lent.
În esență, cercetătorii și-au pus fotoni structurați diferit unul față de celălalt. Lumina este adesea reprezentată ca o undă aa (deși întreaga particulă / unda poate fi răsucitoare), dar aceasta este doar o aproximare, scrie Andrew Grant pentru Science News . Gândește-te la un laser, sugerează el - că structurile se aprind ca un fascicul concentrat sau în formă de ochi de taur. Sau, gândiți-vă la modul în care se comportă lumina atunci când este trecut printr-un obiectiv - se poate reveni asupra unui punct.
Deci, structura luminii poate varia și tocmai la acest experiment a apărut. Grant scrie:
Cercetătorii au produs perechi de fotoni și i-au trimis pe căi diferite către un detector. Un foton a trecut direct printr-o fibră. Celălalt foton a trecut printr-o pereche de dispozitive care au manipulat structura luminii și apoi au schimbat-o înapoi. Dacă structura nu ar fi contat, cei doi fotoni ar fi ajuns în același timp. Dar asta nu s-a întâmplat. Măsurătorile au arătat că lumina structurată a ajuns în mod constant la mai mulți micrometri cu întârziere pe metru de distanță parcursă.
„Este o muncă foarte impresionantă”, a declarat pentru știri știri Robert Boyd, fizician optic la Universitatea din Rochester. „Este un lucru atât de evident, te întrebi de ce nu te-ai gândit la asta la început”.
Anterior, două grupuri de cercetare diferite au venit cu ideea că viteza luminii s-ar putea schimba, în primul rând pentru că ceea ce considerăm a fi un vid nu este cu adevărat gol. Aceștia au discutat despre posibilitatea ca spațiul să fie de fapt „o mare supă de particule virtuale, care să clipească și să existe din fracțiuni minime de secundă”, relatează Livescience. Aceste particule care ar clipi ar împiedica lumina și ar provoca fluctuații. Dar cele două lucrări erau teoretice. Noua lucrare include de fapt observații care arată că unele fotoni au fost încetinite.
Acest lucru nu înseamnă că întreaga noastră înțelegere a universului este aruncată de pe urma. Sau cel puțin, nu este ceva ce persoana tipică va observa în viața de zi cu zi. Doar acei fizicieni care lucrează la probleme specifice, cum ar fi studierea impulsurilor de lumină foarte scurte, ar trebui să schimbe ceea ce fac. Restul dintre noi poate folosi în continuare valoarea scrisă în manualele noastre. Și nu vă faceți griji, vom putea totuși să obținem măsurători surprinzător de precise ale vitezei luminii acasă folosind un cuptor cu microunde și o bară de ciocolată.
