Šviesos Greitis Gali Nebūti Pastovus, Sako Fizikai

{h1}

Šviesos greitis negali būti pastovus - galimybė, kuri gali turėti didelę įtaką kosmologijos ir net astronomijos sritims, sako fizikai.

Šviesos greitis yra pastovus, arba taip rašoma vadovėliuose. Tačiau kai kurie mokslininkai tyrinėja galimybę pakeisti šį kosminį greičio apribojimą - tai yra kosmoso vakuumo pobūdžio padarinys.

Šviesos greičio apibrėžimas turi keletą platesnių padarinių tokioms sritims, kaip kosmologija ir astronomija, kuriose laikui bėgant laikomasi pastovaus šviesos greičio. Pavyzdžiui, šviesos greitis iškyla matuojant smulkiosios struktūros konstantą (alfa), kuri nusako elektromagnetinės jėgos stiprį. Kintantis šviesos greitis pakeistų molekulinių ryšių stipriąsias puses ir pačios branduolinės medžiagos tankį.

Nestabilus šviesos greitis gali reikšti, kad visatos dydžio įverčiai gali būti neteisingi. (Deja, tai nebūtinai reiškia, kad galime keliauti greičiau nei šviesa, nes fizikos teorijų, tokių kaip reliatyvumas, poveikis yra a pasekmė šviesos greičio). [10 Greitesnių nei lengvesnių kelionių padariniai]

Du straipsniai, paskelbti kovo mėn. Europos fizikos žurnale D, bando išvesti šviesos greitį iš pačios kosminės erdvės kvantinių savybių. Abu siūlo šiek tiek skirtingus mechanizmus, tačiau mintis ta, kad šviesos greitis gali kisti, nes keičiasi prielaidos apie tai, kaip elementariosios dalelės sąveikauja su radiacija. Abu jie erdvę traktuoja kaip ne tuščią, o kaip didelę virtualių dalelių sriubą, kuri akimirksniu mirksi ir išnyra iš mažos sekundės dalies.

Kosminis vakuumas ir šviesos greitis

Pirmasis, vadovaujamas pagrindinio autoriaus Marcel'o Urbano iš Universiteto du Paris-Sud, apžvelgia kosminį vakuumą, kuris dažnai laikomas tuščia vieta. Kvantinės fizikos dėsniai, reglamentuojantys subatomines daleles ir visus labai mažus dalykus, sako, kad kosmoso vakuume iš tikrųjų pilna pagrindinių dalelių, tokių kaip kvarkai, vadinamos „virtualiomis“ dalelėmis. Šios materijos dalelės, kurios visada suporuojamos su atitinkamomis antikūnų dalelėmis, pradeda egzistuoti ir beveik iškart susiduria. Kai materija ir antimedžiagos dalelės liečiasi, jos sunaikina viena kitą.

Šviesos fotonai, skrisdami per kosmosą, yra užfiksuoti ir pakartotinai išmetami šių virtualių dalelių. Urbanas ir jo kolegos siūlo, kad šių dalelių energija - ypač jų nešamas krūvis - paveiktų šviesos greitį. Kadangi energijos, kurią dalelė turės tuo metu, kai fotonas pateks į ją, kiekis bus iš esmės atsitiktinis, todėl turėtų skirtis ir tai, kaip greitai judės fotonai.

Laikas, per kurį šviesa įveikia tam tikrą atstumą, turėtų skirtis atsižvelgiant į kvadratinę to atstumo šaknį, nors poveikis būtų labai mažas - maždaug 0,05 femtosekundės kiekvienam vakuumo kvadratiniam metrui. Femtosekundė yra milijoninė sekundės dalis. (Praėjusį šimtmetį šviesos greitis buvo matuojamas labai tiksliai, skaičiuojant dalimis milijardu, taigi visiškai aišku, kad poveikis turi būti nedidelis.)

Tyrėjai teigia, kad norint sužinoti šį mažą svyravimą, galima išmatuoti, kaip šviesa pasklinda dideliais atstumais. Kai kurie astronominiai reiškiniai, tokie kaip gama spindulių sprogimas, sukelia spinduliuotės impulsus iš pakankamai toli, kad būtų galima aptikti svyravimus. Autoriai taip pat siūlo naudoti lazerius, atšokusius tarp veidrodžių, išdėstytų maždaug 100 jardų atstumu, o šviesos spindulys kelis kartus atšoko tarp jų, kad būtų galima pasiekti tuos mažus pakeitimus.

Dalelių rūšys ir šviesos greitis

Antrame darbe siūlomas kitoks mechanizmas, tačiau daroma tokia pati išvada, kad keičiasi šviesos greitis. Tokiu atveju Gerd Leuchs ir Luis Sánchez-Soto iš Makso Plancko šviesos fizikos instituto Erlangene, Vokietijoje, sako, kad visatoje egzistuojančių elementariųjų dalelių rūšių skaičius gali būti tas, kas lemia šviesos greitį. tai yra.

Leuchsas ir Sanchezas-Soto sako, kad, jų skaičiavimais, turėtų būti 100 dalelių, turinčių krūvą, eilės tvarka. Dabartinis dalelių fiziką reglamentuojantis įstatymas - standartinis modelis - išskiria devynis: elektroną, muoną, tauoną, šešių rūšių kvarką, fotonus ir W-bozoną. [Juokinga fizika: pačios mažiausios dalelės gamtoje]

Visų šių dalelių krūviai yra svarbūs jų modeliui, nes visos jos turi krūvius. Kiekis, vadinamas varža, priklauso nuo tų krūvių sumos. Varža savo ruožtu priklauso nuo vakuumo leistinumo, nuo to, kiek jis atsparus elektriniams laukams, taip pat nuo jo pralaidumo, ar nuo to, ar gerai jis palaiko magnetinius laukus. Šviesos bangos yra sudarytos tiek iš elektrinės, tiek iš magnetinės bangos, todėl pakeitus tuos dydžius (laidumą ir pralaidumą), pasikeis išmatuotas šviesos greitis.

„Mes apskaičiavome vakuumo leistinumą ir pralaidumą, kurį sukelia tos efemeriškos virtualios nestabilios elementariosios dalelės“, - rašė Soto-Sanchezas el. Laiške „WordsSideKick.com“. "Tačiau paaiškėja, kad iš tokio paprasto modelio konstantos iš esmės lygios skirtingų tipų elektriškai įkrautų dalelių ir dalelių poroms: tiek žinomoms, tiek iki šiol mums nežinomoms."

Abu straipsniai sako, kad šviesa sąveikauja su virtualiomis dalelių ir dalelių poromis. Leuchso ir Sanchezo-Soto modelyje vakuumo varža (kuri padidintų arba sulėtintų šviesos greitį) priklauso nuo dalelių tankio. Varža yra susijusi su elektrinių laukų ir magnetinių laukų santykiu šviesoje; Kiekviena šviesos banga yra sudaryta iš abiejų rūšių lauko, o jos išmatuota vertė kartu su kosmoso leistinumu magnetiniams laukams kontroliuoja šviesos greitį.

Vis dėlto kai kurie mokslininkai yra skeptiški. Jay Wackeris, dalelių fizikas iš SLAC Nacionalinės greitintuvo laboratorijos, teigė, kad nėra tikras dėl naudojamų matematinių metodų, ir atrodė, kad abiem atvejais mokslininkai matematikos priemones taikė ne taip, kaip labiausiai norėtų. „Tinkamas būdas tai padaryti yra naudojant Feynmano diagramas“, - teigė Wackeris. „Tai labai įdomus klausimas [šviesos greitis]“, - pridūrė jis, tačiau šiuose dokumentuose naudojamų metodų tikriausiai nepakanka tam ištirti.

Kita problema yra ta, kad jei iš tikrųjų yra daug kitų dalelių, išskyrus tai, kas yra standartiniame modelyje, tai šią teoriją reikia šiek tiek pakeisti. Tačiau iki šiol jos prognozės buvo pagrįstos, ypač atradus Higso bozoną. Tai nereiškia, kad daugiau dalelių nerasta - bet jei jos yra ten, jos viršija energijas, kurias šiuo metu galima pasiekti dalelių greitintuvais, todėl yra gana sunkios, ir gali būti, kad jų poveikis būtų parodytas kitur.

Sekite mus @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis svetainėje WordsSideKick.com.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Gydytojai Tvirtina, Kad Nuo Tikrovės Priklausomas „Vampyras“ Yra Priklausomas Nuo Kraujo
Gydytojai Tvirtina, Kad Nuo Tikrovės Priklausomas „Vampyras“ Yra Priklausomas Nuo Kraujo

Blogiausi Mirties Būdai Yra Gana Keistai (Ir Baisūs)
Blogiausi Mirties Būdai Yra Gana Keistai (Ir Baisūs)

Mokslas Naujienos


Kaip Veikia Antibiotikai?
Kaip Veikia Antibiotikai?

Kaip Apskaičiuojamas Kalorijų Skaičius?
Kaip Apskaičiuojamas Kalorijų Skaičius?

Sekso Žaislai Ir Kavos Menas: Neaiški (Ir Žavi) Technika Perima „Ces 2016“
Sekso Žaislai Ir Kavos Menas: Neaiški (Ir Žavi) Technika Perima „Ces 2016“

Faktai Apie „Mendelevium“
Faktai Apie „Mendelevium“

„Garmin Vivofit“: Kūno Rengybos Stebėjimo Apžvalga
„Garmin Vivofit“: Kūno Rengybos Stebėjimo Apžvalga


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com