Ήταν πάντα το ίδιο γρήγορο το φως;

Σύμφωνα με το επιστημονικό περιοδικό Physical Review δύο επιστήμονες είναι έτοιμοι να δοκιμάσουν πειραματικά τη θεωρία τους, σύμφωνα με την οποία η ταχύτητα του φωτός, μια από τις θεωρούμενες σταθερές του σύμπαντος, δεν ήταν πάντα και τόσο σταθερή.

Ο Αϊνστάιν περισσότερο από 100 χρόνια πριν παρουσίασε τη θεωρία της σχετικότητας βάσει της οποίας η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή (περίπου 1δισ. χλμ/ώρα) και άλλαξε τον κόσμο της φυσικής.
 Έκτοτε έγιναν χιλιάδες επιστημονικά πειράματα που επιβεβαίωσαν την θεωρία του, ενώ τις λίγες φορές που επιστήμονες παρουσίασαν ευρήματα που δεν συμφωνούσαν με την ιδέα του Αϊνστάιν τελικά αποδείχτηκε ότι τα στοιχεία ήταν λανθασμένα.

Ένα από τα προβλήματα που προσπαθούν να λύσουν οι φυσικοί που ψάχνουν τις καταβολές του σύμπαντος έχει να κάνει με την ομοιογένεια του.
Γιατί υπάρχει περίπου η ίδια κοσμική ύλη σε κάθε πλευρά του ορίζοντα και αν κοιτάξουμε;
Γιατί δεν υπάρχουν θερμότερες και ψυχρότερες ζώνες;
Κάποιοι επιστήμονες, ανάμεσά τους και ο γνωστός σε όλους Στίβεν Χόκινς, έχουν προτείνει την θεωρία του «πληθωριστικού σύμπαντος», σύμφωνα με την οποία στις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του σύμπαντος υπήρξε μια εκθετική διαστολή.
Η θεωρία αυτή διατυπώθηκε για πρώτη φορά το 1981 πάλι στο ίδιο περιοδικό και γέννησε μια ολόκληρη θεωρητική σχολή στην φυσική.

Η θεωρία του πληθωριστικού σύμπαντος λύνει και τα δύο προβλήματα της θεωρίας της μεγάλης έκρηξης.
Το πρώτο έχει να κάνει με την ομοιογένεια και το δεύτερο με το «επίπεδο σύμπαν», αφού στις αποστάσεις μεγάλης κλίμακας ο χωροχρόνος έχει ελάχιστη ή και καθόλου καμπυλότητα.

Δέκα χρόνια μετά την πρώτη επιστημονική δημοσίευση για το πληθωριστικό σύμπαν οι João Magueijo και Niayesh Afshordi πρότειναν μια λύση που θα μπορούσε να εξηγήσει το πως το σύμπαν διαστάλθηκε εκθετικά με το χρόνο, υποστηρίζοντας ότι μπορεί η ταχύτητα του φωτός να θεωρείται τώρα σταθερή αλλά στις πρώτες στιγμές της γένεσης, όταν το σύμπαν είχε θερμοκρασία τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων βαθμούς κελσίου το φως είχε ταχύτητα που έτεινε στο άπειρο.

Ε, λοιπόν ήρθε η ώρα αυτό να αποδειχτεί αφού οι δύο επιστήμονες παρουσίασαν ένα πειραματικό μοντέλο το οποίο θα μπορούσε να αποδείξει αν η θεωρία τους μπορεί να αποδειχτεί πραγματική.
Αν η θεωρία τους ισχύει θα πρέπει να υπάρχουν ίχνη της άπειρης ταχύτητας του φωτός στην αρχαία ακτινοβολία που άφησε το big bang, το επονομαζόμενο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, που οι δορυφόροι μπορούν να παρατηρήσουν.

Η θεωρία του πληθωριστικού σύμπαντος και της ασταθούς ταχύτητας του φωτός είναι φυσικά ακόμα θεωρίες που δεν έχουν αποδειχτεί αλλά θεωρούνται από τις πιο απλές που εξηγούν το σύμπαν που βλέπουμε σήμερα.
Ωστόσο ακόμα και το ίδιο το πειραματικό μοντέλο που παρουσιάστηκε αυτή τη Δευτέρα αντιμετωπίζεται με κάποια σχετική επιφύλαξη.
Ο Ντέιβιντ Μάρς, επικεφαλής της Θεωρητικής Κοσμολογίας στο πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ σημείωσε ότι «μένει να δούμε πόσο ακριβείς θα είναι αυτές οι προβλέψεις, αφού πρώτα αντιμετωπίσουμε όλα τα θεωρητικά ζητήματα».

Δηλαδή με άλλα λόγια θα περιμένουμε λίγο ακόμα για να μάθουμε αν το φως κάποτε έτρεχε πιο γρήγορα και μετά... κουράστηκε.
thepressproject.gr

Επιβράδυναν την ταχύτητα του φωτός!

Στη φωτογραφία που έδωσαν
στη δημοσιότητα οι ερευνητές τα φωτόνια φτάνουν
στο τέρμα της διαδρομής σε διαφορετικούς χρόνους

Ερευνητές κατάφεραν να αλλάξουν το σχήμα των φωτονίων μειώνοντας την ταχύτητα τους

Σκωτσέζοι επιστήμονες κατάφεραν να κάνουν το φως να ταξιδέψει πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός. Το πέτυχαν αυτό, αλλάζοντας το σχήμα των φωτονίων, με συνέπεια αυτά να επιβραδυνθούν. Το πρωτοποριακό πείραμα μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στην επιστήμη του φωτός.

Το λέιζερ
Ερευνητές από τα πανεπιστήμια της Γλασκώβης και του Έριοτ Βατ δημιούργησαν -με τη βοήθεια ενός υπέρυθρου λέιζερ- μια «κούρσα» φωτονίων ανά ζεύγη, κατά την οποία το ένα φωτόνιο ταξίδευε στην κανονική κατάστασή του και το άλλο άλλαζε σχήμα, καθώς διέσχιζε μια ειδική μάσκα.
Η σύγκριση των ταχυτήτων έδειξε ότι το δεύτερο φωτόνιο είχε οριακά χάσει ταχύτητα (κατά λίγα εκατομμυριοστά του μέτρου ή μια επιβράδυνση της τάξης του 0,001%). Το αξιοσημείωτο είναι ότι το φως συνέχισε να κινείται πιο αργά, ακόμη και όταν είχε βρεθεί ξανά σε κενό χώρο, έχοντας περάσει μέσα από την μάσκα (επρόκειτο για μια συσκευή υγρών κρυστάλλων ελεγχόμενη από ειδικό λογισμικό).

Το φαινόμενο
Είναι γνωστό ότι το φως κινείται πάντα πιο αργά, όταν περνάει μέσα από υλικά όπως το νερό ή το γυαλί (το φαινόμενο της διάθλασης που δημιουργεί οπτικές στρεβλώσεις στα μάτια του παρατηρητή), όμως στον κενό χώρο θα πρέπει να έχει πάντα την ίδια απόλυτη ταχύτητα, που θεωρείται σταθερά (το γνωστό "c"). Όπως γράφουν όλα τα βιβλία Φυσικής, αυτή η ταχύτητα του φωτός σε συνθήκες κενού είναι 299.792.458 μέτρα (κάτι λιγότερο από 300.000 χιλιόμετρα) ανά δευτερόλεπτο. Στην περίπτωση του πειράματος όμως, τα φωτόνια ταξίδευαν με μικρότερη ταχύτητα ακόμη και στον κενό χώρο.

Σε κάθε περίπτωση, όπως είπαν οι ερευνητές, το πείραμά τους δεν αμφισβητεί τις θεωρίες σχετικότητας του Αϊνστάιν. Παραμένει επίσης ερωτηματικό, αν θα υπάρξουν πρακτικές εφαρμογές από τη νέα ανακάλυψη. Οι βρετανοί επιστήμονες πιστεύουν πάντως ότι αυτό που συμβαίνει με τα «παραμορφωμένα» φωτόνια, θα πρέπει να ισχύει επίσης για τα κύματα του ήχου, τα οποία αναμένεται και αυτά να χάνουν ταχύτητα, αν διέλθουν από μια παρόμοια μάσκα. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science Express».
tovima.gr