Многое из того, как мы понимаем способ построения нашей вселенной, зависит от констант - физических измерений, которые описывают, например, заряд и массу электрона. Эти величины являются основой для основных теоретических уравнений, и они не меняются. Кроме того, ученые только что обнаружили, что самая известная постоянная, скорость света, не так постоянна, как мы думали.
Когда свет проходит через стекло или воду, он замедляется. Но ученые подумали, что, когда он мигает в вакууме, он поддерживается на постоянной скорости 299 792 458 метров в секунду. Новая работа, опубликованная на arXiv.org, показывает, что это не всегда так. Исследователи наблюдали, что в зависимости от структуры света фотоны, основная единица света, будут двигаться медленнее.
Исследователи, по сути, противопоставили друг другу по-разному структурированные фотоны. Свет часто представляется в виде волны (хотя вся эта частица / волна может искажаться), но это лишь приблизительное значение, пишет Эндрю Грант для Science News . Подумайте о лазере, он предлагает - который структурирует свет как концентрированный луч или луч в форме глаза. Или подумайте о том, как ведет себя свет, когда он проходит через объектив - он может собираться в одной точке.
Итак, структура света может варьироваться, и это то, что этот эксперимент зависел. Грант пишет:
Исследователи создали пары фотонов и отправили их по разным путям к детектору. Один фотон пронесся прямо через волокно. Другой фотон прошел через пару устройств, которые управляли структурой света, а затем переключил его обратно. Если бы структура не имела значения, два фотона прибыли бы одновременно. Но этого не произошло. Измерения показали, что структурированный свет последовательно приходил на несколько микрометров позже на метр пройденного расстояния.
«Это очень впечатляющая работа», - сказал Science News Роберт Бойд, физик-оптический специалист из Университета Рочестера. «Это такая вещь, которая так очевидна, вы удивляетесь, почему вы не подумали об этом первыми».
Ранее две разные исследовательские группы выдвигали идею, что скорость света может измениться, в первую очередь потому, что то, что мы считаем вакуумом, на самом деле не пусто. Они обсуждали возможность того, что пространство на самом деле является «огромным супом из виртуальных частиц, которые появляются и исчезают за крошечные доли секунды», сообщает Livescience. Эти мигающие частицы будут препятствовать свету и вызывать колебания. Но эти две статьи были теоретическими. Новая статья фактически включает наблюдения, которые показывают, что некоторые фотоны были замедлены.
Это не значит, что все наше понимание вселенной вышло из-под контроля. Или, по крайней мере, это не то, что обычный человек заметит в повседневной жизни. Только те физики, которые работают над конкретными проблемами, такими как изучение очень коротких световых импульсов, должны будут изменить то, что они делают. Остальные из нас все еще могут использовать ценность, написанную в наших учебниках. И не волнуйтесь, мы все равно сможем получить удивительно точные измерения скорости света в домашних условиях, используя микроволновую печь и плитку шоколада.
