Vienpusio šviesos greičio galvosūkis

Jei reikėtų pasirinkti vieną idėją, simbolizuojančią XX amžiaus fiziką, geras kandidatas būtų universalus šviesos greičio pastovumas. Kai Einšteinas iškėlė šią sąvoką specialiojoje reliatyvumo teorijoje, ji išsprendė ilgalaikę paslaptį, kodėl matavimai neparodė jokio šviesos greičio skirtumo su Žemės judėjimu erdvėje.

Tai taip pat paskatino erdvės laiko kaip vientiso subjekto idėją. Tai tiesiogiai veda prie fizikos dėsnių, kaip erdvės laiko simetrijos, išvedimo, proceso, kuris buvo labai svarbus tiek bendrajai reliatyvumo teorijai, tiek standartiniam dalelių fizikos modeliui.

Taigi abejoti „c“ pastovumu reiškia ginčytis. Ir vis dėlto yra priežasčių manyti, kad šią hipotezę tikrai turėtume išnagrinėti išsamiau naudodami eksperimentinės fizikos įrankius, sako Faridas Ahmedas ir jo draugai iš Jorko universiteto Toronte, Kanadoje. Šiandien jie pateikia mums įdomią įvairių matavimų atlikimo būdų apžvalgą.

Eksperimentai, skirti matuoti šviesos greičio pastovumą, skirstomi į dvi kategorijas, sako Ahmedas ir kt. Pirmajame yra eksperimentai, tokie kaip garsusis Michelson Morely interferometras, matuojantis šviesos greitį pirmyn ir atgal tam tikru uždaru ciklu. Tai iš esmės yra jo vidutinis greitis tam tikru atstumu ir atgal.

Niekada nebuvo rasta jokių pokyčių, tačiau šie eksperimentai palieka atvirą galimybę, kad šviesos greitis kiekvienoje kelionės atkarpoje skiriasi. Taigi yra dar viena eksperimentų kategorija, kuria bandoma išmatuoti vienpusį šviesos greitį.

Iš karto kyla vienas įdomus klausimas: kaip išmatuoti vienpusį šviesos greitį? Pasirodo, yra įvairių būdų. Viena idėja yra susijusi su gama spindulių emisija ir absorbcija tam tikrų rūšių atomais kietoje medžiagoje. Sugerties procesas yra labai jautrus gama spindulių energijai. Taigi, jei šviesos greitis (taigi ir jos energija) kinta priklausomai nuo krypties, tada turėtų pasikeisti ir sugerties greitis.

Septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose įvairūs fizikai ieškojo krypties priklausomybės, įdėdami gama spindulių skleidėją prie besisukančio disko krašto ir absorberį centre. Tada jie ieškojo absorbcijos greičio skirtumo, kai diskas sukasi, bet nerado.

Kitus metodus naudojantys fizikai taip pat nerado jokių variantų. (Prieštaringai vertinamas bulgaras Stefanas Marinovas teigė radęs vienpusio šviesos greičio kitimo įrodymų, tačiau dauguma pagrindinių fizikų jo teiginių nelaiko pagrįstais.)

Ahmedas ir bendradarbiai teigia, kad šiuos eksperimentus reikia patobulinti ir patobulinti, ir jie patys išmatuoja vienpusį šviesos greitį.

Darbas gali turėti svarbių pasekmių. Ahmedas ir bendradarbiai pabrėžia, kad stygų teorija numato šviesos greičio pastovumo pažeidimą, kaip ir kita idėja, kuri siūlo, kad kintamas šviesos greitis išspręstų įvairias kosmologijos problemas.

Ir vienintelis būdas tai sužinoti – išmatuoti, kilnus tikslas pagal bet kokius standartus. Nuoroda: arxiv.org/abs/1011.1318 : Vienpusių ir dvipusių eksperimentų, skirtų šviesos greičio izotropijai patikrinti, apžvalga paslėpti