Hodně z toho, jak chápeme způsob, jakým je náš vesmír postaven, závisí na konstantách - fyzických měřeních, která popisují například náboj a hmotnost elektronu. Tato množství jsou základem pro základní teoretické rovnice a nemění se. Až na to, vědci právě zjistili, že nejslavnější konstanta, rychlost světla, není tak konstantní, jak jsme si mysleli.
Když světlo prochází sklem nebo vodou, zpomaluje se. Vědci si však mysleli, že když bliká ve vakuu, udržuje se na nepřetržité rychlosti 299 792 458 metrů za sekundu. Nová práce zveřejněná na arXiv.org ukazuje, že tomu tak vždy není. V závislosti na struktuře světla pozorovali vědci, fotony, základní jednotka světla, budou cestovat pomaleji.
Vědci v podstatě postavili proti sobě různě strukturované fotony. Světlo je často reprezentováno jako vlna (ačkoli celá částice / vlna se může zatočit), ale to je jen přibližná hodnota, píše Andrew Grant pro Science News . Přemýšlejte o laseru, který navrhuje - že struktury světla jako koncentrovaný nebo býčí oko-tvarovaný paprsek. Nebo přemýšlejte o tom, jak se světlo chová, když prochází objektivem - může se scházet v bodě.
Struktura světla se tedy může lišit, a to je to, na čem tento experiment závisí. Grant píše:
Vědci vytvořili páry fotonů a poslali je různými cestami k detektoru. Jeden foton zipoval přímo vláknem. Druhý foton prošel párem zařízení, která manipulovaly se strukturou světla a poté jej přepínaly zpět. Pokud by na struktuře nezáleželo, oba fotony by dorazily současně. Ale to se nestalo. Měření odhalila, že strukturované světlo nepřetržitě dorazilo několik mikrometrů pozdě na metr ujeté vzdálenosti.
"Je to velmi působivá práce, " řekl Robert Boyd, optický fyzik na University of Rochester, Science News . "Je to taková věc, která je tak zřejmá, divíš se, proč jsi na to nejdřív myslela."
Dříve dvě různé výzkumné skupiny přišly s myšlenkou, že by se rychlost světla mohla změnit, především proto, že to, co považujeme za vakuum, není ve skutečnosti prázdné. Diskutovali o možnosti, že prostor je ve skutečnosti „velká polévka virtuálních částic, které mrknou dovnitř a ven z existence v malých zlomcích sekundy“, uvádí Livescience. Ty mrkající částice by bránily světlu a způsobovaly výkyvy. Ale ty dva papíry byly teoretické. Nový článek ve skutečnosti obsahuje pozorování, která ukazují, že některé fotony byly zpomaleny.
To neznamená, že celé naše chápání vesmíru je vyhozeno z rána. Nebo alespoň to není něco, co si typický člověk všimne v každodenním životě. To, co dělají, by museli změnit jen ti fyzici, kteří pracují na konkrétních problémech, jako je studium velmi krátkých světelných pulzů. My ostatní můžeme stále používat hodnotu zapsanou v našich učebnicích. A nebojte se, stále budeme schopni získat překvapivě přesná měření rychlosti světla doma pomocí mikrovlnné trouby a čokolády.
