Швидкість світла у вакуумі є далеко не постійною величиною

0
1049

Відомо, що світло не завжди рухається зі швидкістю світла, його швидкість падає при русі у воді, склі і в інших прозорих матеріалах. Але нові експерименти, проведені вченими з університету Рочестера (University of Rochester) і університету Глазго (University of Glasgow), демонструють те, що фокусування променів або втручання в структуру імпульсів світла дозволяє зменшити швидкість поширення світла навіть в умовах вакууму.

Швидкість світла у вакуумі, що позначається літерою «c», є однією з найголовніших фізичних констант, на якій базується більша частина сучасної фізики, включаючи і теорію відносності Ейнштейна. У минулий час безліч зусиль було спрямовано на вимірювання точного значення швидкості світла, але зараз достеменно відомо, що швидкість світла у вакуумі дорівнює 299 792 458 метрів в секунду. І навіть довжина нинішнього еталона відстані, метра, була визначена з використанням значення швидкості світла.

Але нові експериментальні дані вказують на те, що швидкість світла у вакуумі не може вважатися константою. Значення константи «c» після цього можна розглядати тільки як верхню межу швидкості поширення світла.

Група дослідників, очолювана Майлзом Педджеттом (Miles Padgett), ученим в галузі оптичної фізики з університету Глазго, продемонструвала ефект уповільнення швидкості світла на прикладі двох фотонів, які були ідентичні один одному, за винятком їх структури. Хоча цей ефект практично не помітний у повсякденному житті і не має суттєвого впливу на безліч технологій, його наявність висуває на перший план раніше невідомі фундаментальні тонкощі поведінки світла.

Демонстрація ефекту уповільнення швидкості світла була проведена за допомогою оптичного пристрою, що синхронно випромінює пари фотонів. Один з фотонів був направлений в оптичне волокно, а другий пропускався через кілька оптичних пристроїв, які виробляли зміни його хвильової структури. Оптичне волокно виконувало роль лінії затримки для першого фотона, а його довжина була такою, що вийшовший з нього фотон знову рухався поряд з фотоном, які витерпіли структурні зміни.

Якби хвильова структура фотона не впливала б на швидкість його руху у вакуумі, то обидва фотона вразили поверхню спеціальним швидкодіючим світлочутливим датчиком в один і той же момент часу. Але, проведені виміри показали, що фотон світла, витерпить структурні зміни, відстаючи від оригінального фотона на кілька мікрометрів на одному метрі дистанції.

«Я не здивований тим, що даний ефект існує» — розповідає Роберт Бойд (Robert Boyd), вчений-фізик з університету Рочестера, — «Дивно те, що цей ефект є настільки сильним і його ніхто не помітив до цього часу».

«Отримані нами результати не торкнуться областей науки і техніки, в яких використовується постійне світло від лазерів або інших джерел» — розповідає Майлз Педджетт, — «Але ось фізики, які в своїй роботі використовують надкороткі імпульси, будуть змушені враховувати ймовірність зміни швидкості світла у своїх дослідженнях «.

Поділись

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here





Магазин: