|  | 19 января 2015 | Новости науки и техники

Ученые выяснили, что скорость света в вакууме является далеко не постоянной величиной

Свет в вакууме


Известно, что свет не всегда движется со скоростью света, его скорость падает при движении в воде, стекле и в других прозрачных материалах. Но новые эксперименты, проведенные учеными из университета Рочестера (University of Rochester) и университета Глазго (University of Glasgow), демонстрируют то, что фокусировка лучей или вмешательство в структуру импульсов света позволяет уменьшить скорость распространения света даже в условиях вакуума.

Скорость света в вакууме, обозначаемая литерой "c", является одной из самых главных физических констант, на которой базируется большая часть современной физики, включая и теорию относительности Эйнштейна. В прошлое время множество усилий было направлено на измерение точного значения скорости света, но сейчас достоверно известно, что скорость света в вакууме равна 299 792 458 метров в секунду. И даже длина нынешнего эталона расстояния, метра, была определена с использованием значения скорости света.

Но новые экспериментальные данные указывают на то, что скорость света в вакууме не может считаться константой. Значение константы "c" после этого можно рассматривать только в качестве верхнего предела скорости распространения света.

Группа исследователей, возглавляемая Майлзом Пэдджеттом (Miles Padgett), ученым в области оптической физики из университета Глазго, продемонстрировала эффект замедления скорости света на примере двух фотонов, которые были идентичны друг другу, за исключением их структуры. Хотя этот эффект практически не заметен в повседневной жизни и не имеет существенного влияния на множество технологий, его наличие выдвигает на первый план ранее неизвестные фундаментальные тонкости поведения света.

Демонстрация эффекта замедления скорости света была проведена при помощи оптического устройства, синхронно излучающего пары фотонов. Один из фотонов был направлен в оптическое волокно, а второй пропускался через несколько оптических устройств, которые производили изменения его волновой структуры. Оптическое волокно выполняло роль линии задержки для первого фотона, а его длина была такой, что вышедший из него фотон снова двигался рядом с фотоном, претерпевшим структурные изменения.

Если бы волновая структура фотона не влияла бы на скорость его движения в вакууме, то оба фотона поразили поверхность специального быстродействующего светочувствительного датчика в один и тот же момент времени. Но, проведенные измерения показали, что фотон света, претерпевший структурные изменения, отстал от оригинального фотона на несколько микрометров на одном метре дистанции.

"Я не удивлен тем, что данный эффект существует" - рассказывает Роберт Бойд (Robert Boyd), ученый-физик из университета Рочестера, - "Удивительно то, что этот эффект является настолько сильным и его никто не заметил до этого времени".

"Полученные нами результаты не затронут областей науки и техники, в которых используется постоянный свет от лазеров или других источников" - рассказывает Майлз Пэдджетт, - "Но вот физики, которые в своей работе используют сверхкороткие импульсы, будут вынуждены учитывать вероятность изменения скорости света в своих исследованиях".




Ключевые слова:
Скорость, Свет, Структура, Волна, Вакуум, Константа, Изменение, Физика

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создано оптическое волокно, способное затормозить скорость распространения ...
  • Физики ставят под сомнение верность значения скорости света
  • Эфемерные квантовые частицы в вакууме вызывают флуктуации скорости света
  • Новый тип оптического волокна позволяет передавать данные практически со ск ...
  • C помощью наноразмерного устройства ученые заставили свет двигаться с беско ...




  • 19 января 2015 07:56
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3854
    Что-то очень слабо в это верится, ведь люди уже не одно десятилетие работают с импульсным светом, с лазерами, светодиоами и т.п. Кто-нибудь, да заметил-бы, тем более, что эти "британцы" утвеждают, что эффект замедления достаточно силен. Быстрее всего, у них в оборудовании какой-то глюк, как у тех итальянцев, у которых нейтрино летало быстрее света.


    --------------------
        
    19 января 2015 10:35
    #2 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Это ожидаемо. В структуре уравнения появились новые данные - результат уравнения будет отличаться от прежнего.
        
    19 января 2015 15:23
    #3 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Непонятно, что они имеют в виду, говоря о структуре фотона? И какую скорость волны (фотона) они измеряют - фазовую, групповую или что? В волне, прошедшей через оптические устройства ( с определённым коэфф. преломления), как и в оптоволокне, могли измениться и фазовая, и групповая скорости неучитываемым образом.
    В общем, не очень убедительно для опыта, потрясающего основы. Если скорость света переменна в вакууме, то придётся признать, что вакуум (пространство) заполнен некоей материей (эфиром) с переменными диэлектрической постоянной и магнитной проницаемостью (т.к. известно, что скорость света равна единице, делённой на кв.корень из произведения этих констант). И тут много чего сразу на ум приходит, начиная с красного смещения.
    Но проведение таких опытов можно только приветствовать; слишком много скелетов накопилось в шкафах современной физики.
        
    20 января 2015 00:23
    #4 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    Это все любопытно, однако ни слова не сказано, о том, чем же именно один фотон отличался от второго. Какая именно его характеристика ответственна за замедление? Или они сам не знают, что с ним cделали?
        
    20 января 2015 05:17
    #5 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Почитайте научные статьи за 2006 год, с одноименным названием "структура фотона". К тому же, и без них понятно что фотоны могут отличатся энергией.
        
    20 января 2015 11:50
    #6 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3854
    Цитата: Rsa
    ем же именно один фотон отличался от второго.


    Читайте первоисточник, там все написано, если Вам это о чем-то говорит
    Using time-correlated photon pairs we show a reduction of the group velocity of photons in both a Bessel beam and photons in a focused Gaussian beam.


    PDF


    --------------------
        
    20 января 2015 13:28
    #7 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Уваж. CodeX. В статьях, о которых Вы пишете, фотон понимается как квант ЭМ поля и переносчик ЭМ взаимодействий. Однако квант, по определению, это- порция энергии, ашню. Это не материя, а её свойство. Между тем, давно доказано, что ЭМ колебания - это волны; точнее, с учётом реального характера их излучения, это отрезки волн, цуги волн определённой длины, разной для разных излучателей и частот. В последнее время это доказано экспериментально
    http://www.physics-online.ru/php/news_0.phtml?newsTypeID=9&newsid=1882&option_la
    ng=rus
    Например, для излучающего свет атома с временем высвечивания t=10^-8сек. длина волнового цуга равна c*t=3 метра, длина волн в цуге порядка 10^-6м; в нём укладывается несколько млн. длин волн, причём несколько различающихся по длине (так как отрезок волны не может быть строго одной частоты). Это и есть фотон. Отсюда, скорее всего, и проистекает пресловутый дуализм фотона: волна-частица.
        
    22 января 2015 15:10
    #8 Написал: viralig

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Ладно вкурили они чегот - вот и вся проблема)
    А если серьезно, прежде чем такое заявлять нужно провести не один, а множество экспериментаторов и непонятно причем здесь вакуум. Кстати, как вариант, их манипуляции подразумевают прохождение второго фотона через какие-то промежуточные среды что и могло дать разность прохождения по времени. Не поверю пока данный факт не будет подтвержден другими лабораториями. А то как с сверхпроводимостью то тут то там говорили что добились комнатной температуры а по факту в других лабораториях повторить не удалось. Или как с холодным термоядом - где сейчас тот итальянец????
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.