Скоростта на светлината не е това, което е

07/01/14 06:42
(http://www.klassa.bg/)

Скоростта на светлината не е това, което е

Физикът Джеймс Франсън от университета Мериленд привлече вниманието на научната общност със своята статия, публикувана в New Journal of Physics, в която твърди, че е открил доказателства, според които скоростта на светлината, описвана от общата теория на относителността, може да намалява при определени условия.

Теорията на Алберт Айнщайн предполага, че светлината се движи във вакуум с константна скорост 299 792 458 метра в секунда. Това е една от основните константи, на които разчита физиката и

почти всичко

което измерваме на космологично ниво, зависи от нея.

Основният аргумент на Франсън е базиран на наблюдения, които са направени върху суперновата SN 1987A, експлодирала през февруари 1987 г. Измерванията на Земята са засекли както фотони, така и неутрино частици от този взрив, но проблемът е, че фотоните са пристигнали 4,7 часа по-късно от потока неутрино.

Тогава физиците са сметнали, че фотоните идват от друг източник и нямат общо с експлозията на SN 1987A, но Франсън предлага друга теория. Той си задава въпроса какво би станало, ако светлината се забавя заради характеристика на фотоните, наречена вакуумна поляризация? Това е квантов ефект, при който един фотон се разделя на позитрон и електрон

за много кратко време

след което двете виртуални частици се комбинират отново във фотон.

Подобно поведение на фотоните би създало гравитационен потенциал между виртуалните частици, който като резултат би забавил скоростта на светлината. Подобно забавяне би било изключително трудно за засичане на малки разстояния, но когато говорим за 168 000 светлинни години, разделянето и събирането на фотоните ще се случи толкова много пъти, че това може да доведе до въпросните 4,7 часа забавяне.

Ако предположението на Франсън се окаже вярно, практически всяко измерване, направено въз основа на съвременните космологични теории, ще се окаже грешно. Светлината от Слънцето като начало – знаем, че тя ни достига за около 8 минути и така сме изчислили разстоянието между нас и звездата ни. Това разстояние обаче

може да се окаже по-малко

след като скоростта на светлината може би е по-ниска.

Когато става дума за огромни разстояния – от порядъка на милиарди светлинни години, разликите ще са още по-големи – астрофизиците ще трябва да започнат всички измервания отново, а някои теории, които са работели с този модел, ще се окажат невалидни.

Преди близо две години група физици представиха доказателства, че една от фундаменталните физически константи - тази за фината структура, се изменя в пространството и времето. Това означава, че физическите закони не работят така, както сега се смята.

Константата, наричана алфа, характеризира силата на електромагнитните взаимодействия и определя колко силно атомите удържат електроните си. Стойността на тази константа е 1/137, но има теории, според които тя може да се изменя в пространството и времето. Ако това се докаже, физиците ще трябва да преразгледат начините за теоретично обединяване на четирите фундаментални физически взаимодействия - електромагнитното, гравитационното, силните и слабите ядрени сили.

Според една от работите, оспорващи постоянството на алфа, анализ на светлината от далечни квазари показвала, че

има проблем

Лъчите от тези далечни галактики, имащи свръхмасивна черна дупка в центъра си, достигат до нас, преминавайки през облаци от газ и прах, които поглъщат част от фотоните. Тъй като поглъщането зависи от стойността на алфа, учените могат да пресметнат тази стойност, такава, каквато е на големи разстояния от нас и в дълбокото минало. За целта били анализирани данни, получени с обсерваторията Кек на Хавайските острови. Резултатите показали, че в миналото алфа е имала по-малка стойност от днес. Други данни - от телескопа VLT (Very Large Telescope) в Чили, показали, че в младата Вселена константата на фината структура е била малко по-голяма, отколкото сега. Двата телескопа "гледат" съответно към северната и южната небесна полусфера, което значи, че стойноcтта на алфа се мени не само във времето,

но и в пространството

Ако тези изводи бъдат потвърдени, привържениците на т.нар. антропен принцип ще получат подкрепа за вижданията си. Антропният принцип предполага, че наблюдаваната Вселена е уникална, защото съчетанието на фундаментални константи в нея правят възможно съществуването на човека. Дори малка промяна в някоя от тях би трябвало да прави невъзможни не само появата на човека, но и създаването на звездите и планетите.

А ето какво пише по въпроса британският физик Джон Бароу: „Важната поука, която си вадим от това как безразмерните константи, такива като алфа, определят света, е това как всъщност два свята могат да се различават един от друг. Безразмерната константа, която наричаме константа на фината структура и я обозначаваме с „алфа”, е комбинация от заряда на електрона „е”, скоростта на светлината „с” и константата на Планк „h” (основна константа в квантовата механика, свързваща енергията на електромагнитна вълна с нейната честота).

На пръв поглед можем да си помислим, че светът, в който скоростта на светлината ще е по-малка, ще бъде различен, но

това е грешка

Ако величините „с”, „h” и „е” бъдат променени така, че значенията, които те имат в метричната система на мерните единици (или всякаква друга система) в нашите таблици на физични константи, биха били различни от съществуващите, но значението на алфа остане същото, този свят експериментално няма да бъде различен от нашия свят. Единственото, което има значение при определянето на света – това е значението на безразмерните константи на природата. Ако всички маси бъдат удвоени, няма да можете да откриете нищо, защото всичките тези безразмерни константи, определени от отношението на всяка една маса, ще останат непроменени.

Прочети цялата новина http://www.klassa.bg/News/Read/article/243275_%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%82%D0%B0+%D0%BD%D0%B0+%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0+%D0%BD%D0%B5+%D0%B5+%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%2C+%D0%BA%D0%BE%D0%B5%D1%82%D0%BE+%

Публикувана на 07/01/14 06:42 http://www.klassa.bg/News/Read/article/243275_%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%82%D0%B0+%D0%BD%D0%B0+%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0+%D0%BD%D0%B5+%D0%B5+%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%2C+%D0%BA%D0%BE%D0%B5%D1%82%D0%BE+%