Скоростта на светлината във вакуум все пак не е константа
Последно: 20 януари 2015 г. в 22:23
Известно е, че светлината невинаги се движи със светлинна скорост, нейната скорост спада при движение във вода, стъкло и други прозрачни материали.
Но нови експерименти, проведени от учени от университета на Рочестър и университета на Глазгоу, демонстрират, че фокусирането на лъчите или намесата в структурата на светлинните импулси позволява да се намали скоростта на разпространение на светлината дори в условията на вакуум.
Скоростта на светлината във вакуум, обозначена с буквата c, се явява една от най-основните физични константи, на които се базира голяма част от съвременната физика, включително и теорията на относителността на Айнщайн.
В миналото множество усилия били насочени за измерване на точната стойност на скоростта на светлината, но сега достоверно е известно, че скоростта на светлината във вакуум е равна на 299 792 458 метра в секунда. И дори дължината на сегашния еталон за разстояние – метър, е определена с използването на стойността на скоростта на светлината.
Но нови експериментални данни сочат, че скоростта на светлината във вакуум не може да се смята за константа. Стойността на константата с може да се разглежда само в качеството на горен предел на скоростта на разпространение на светлината.
Екип изследователи начело от Майлс Паджет, учен в областта на оптичната физика от университета на Глазгоу, демонстрирали ефект на забавяне на скоростта на светлината с два фотона, които били идентични помежду си, с изключение на тяхната структура.
Макар че този ефект практически е незабележим във всекидневния живот и няма съществено влияние върху множество технологии, неговото наличие изважда на първи план неизвестни преди фундаментални тънкости на поведението на светлината.
Демонстрацията на ефекта на забавянето на скоростта на светлината била проведена с помощта на оптично устройство, синхронно излъчващо двойка фотони. Един от фотоните бил насочен в оптично влакно, а вторият бил пропуснат през няколко оптични устройства, които произвеждали изменения в неговата вълнова структура. Оптичното влакно изпълнявало роля на задържаща линия за първия фотон, а неговата дължина била такава, че излизащият от него фотон отново се движел редом с фотона, претърпял структурни изменения.
Ако вълновата структура на фотона не влияела на скоростта на движението му във вакуум, то двата фотона поразявали повърхността на специалния бързодействащ фоточувствителен датчик в един и същи момент от време. Но проведените измервания показали, че фотонът, претърпял структурни изменения, изостанал от оригиналния фотон с няколко микрометра на дистанция един метър.
„Не съм учуден, че този ефект съществува – разказва Робърт Бойд, физик от университета на Рочестър. – Чудно е това, че този ефект се явява толкова силен и никой не го е забелязал досега.“
„Получените от нас резултати няма да засегнат областта от науката и техниката, в които се използва постоянна светлина от лазери или други източници – разказва Майлс Паджет. – Но физиците, които в своята област използват свръхкъси импулси, ще бъдат принудени да отчитат вероятността от изменяне на скоростта на светлината в своите изследвания.“
