الرئيسية / فيزياء / دراسة جديدة: سرعة الضوء تتغير في الفراغ!

دراسة جديدة: سرعة الضوء تتغير في الفراغ!

بإمكان الضوء أن يغير السرعة، حتى في الفراغ، وهذا ما أثبتته دراسة جديدة. هذا الاكتشاف قد يسبب في تغيير طريقة تفكيرنا عن إحدىالمسلمات في هذا العالم كلياً.

لا يمكن وصف أهمية سرعة الضوء بالنسبة لعلوم الفيزياء. إن سرعة الضوء و التي تقدر بـ (2.997×10^8) تتحكم في طبيعة حياتنا مع أننا من النادر جداً أن نلحظ ذلك. إن سرعة الضوء تتحكم في تسارع العالم أجمع كما بينته معادلةاينشتاين الشهيرة ط = ك.س² (أي أن حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء يساوي الطاقة المتحررة)، وتتحكم أيضاً بالطريقة التي نقيس بها المسافات. وكما تعلمنا في الفيزياء خلال المرحلة الثانوية في المدرسة أن هذه السرعة ليست ثابتة عندما تمر من خلال الماء أو الزجاج، و إن الضوء يقوم بالتباطئ عندما يمر من خلال عدسات أو منشور زجاجي.

ولهذا السبب، فإن س يشار لها بأنها سرعة الضوء في الفراغ. على الرغم من ذلك، وعن طريق بحث نشره موقع منظمة أرشيف، أوضح مايلز بادجيت من جامعة غلاسكو أن حتى هذا يستوجب إعادة النظر فيه. ولإثبات ذلك، قام مايلز بالتلاعب بالتركيب الموجي لبعض الفوتونات ثم أرسلهم في طريق له نفس الطول لفوتونات لم  يتم التلاعب بها. وكانت النتيجة وصول الفوتونات المتلاعب بها متأخراً موضحاً أنها كانت تمر أكثر بطئاً من نظيرتها.

و تم التلاعب بالفوتونات عن طريق ثني موجة طائرة (حيث مقدمة هذه الموجة موازية للاتجاه الصحيح للطريق الذي تسلكه الفوتونات) إلى موجة مخروطية والتي تشابه تركيز موجة من الانتشار المتدرج إلى التركيز على نقطة واحدة.

download
Credit: Giovannini et al. A Bessel beam is created when a conical wavefront is created for a single photon with angle α.

ويحدث التباطئ بمعدل ما يقارب جزء من مائة ألف في الثانية. ولذلك، في الوقت الذي تستغرقه حزم الضوء غير المعدلة لقطع متر واحد فإن حزم الضوء المعدلة تقلل من هذا الوقت بنسبة 0.01 ميلي متر. و يوضح مايلز و مساعده أن قياس وقت الوصول للفوتون عن طريق الفيمتوثانية هو تحد صعب. ولكن الفريق حقق ذلك عن طريق انتاج أزواج من الفوتونات المترابطة بقوة وجعلهم يلتقون عند نقطة معينة حتى يكون الاختلاف الصغير في وصولهم يكون نتاج الاختلاف في المراحل المقطوعة.

download (1)

هذه ليست المرة الأولى التي يؤكد بها أن سرعة الضوء قابلة للتغير،  فمن الممكن أن نقلل من سرعة الضوء باستخدام جهاز موجه الموجات. و إن التباين في وقت وصول الضوء والنيوترونات أدى إلى ظهور اقتراحات أن هناك تأثيرات غير معروفة للجاذبية الأرضية على الضوء وإن كان ذلك على نطاق أصغر عدة مرات مما  يقترح بادجيت.

وقد قال البروفيسور روبرت بويد من جامعة روتشيستر في نيويورك لموقع أخبار العلوم: “أنا لست متفاجأً من وجدود تأثير للجاذبية الأرضية على الضوء، ولكني متفاجأ من كبر و قوة هذا التأثير.”

وقد ختم الكاتب: ” وقد سلطنا الضوء على ذلك، حتى في الفضاء، فثبات سرعة الضوء لا ينطبق إلا على الموجات الطائرة”.

ومن غير الواضح إذا ما كان لهذا العمل جانباً تطبيقياً عملياً، ولا يوجد اثبات بما أن يمكن تخفيض سرعة الضوء أنه يمكن تسريع أو تجاوز سرعة الضوء من أجل سفر بينجمي.

المصدر: هنا

عن Momen Ashour

طالب لغة انجليزية و آدابها، مترجم و كاتب حر.

شاهد أيضاً

أرقام غريبة حيرت الفيزيائيون

بقلم بول راتنر 30/12/2018 ترجمة: أحمد طريف المدرس تدقيق: ريام عيسى تصميم الصورة: اسماء عبد محمد هل يعتمد عالمنا، بما في ذلك …

إمكانية السفر عبر الزمن

بقلم: جيم خليلي 11 تموز 2019 ترجمة: ريام عيسى إنه السؤال العلمي المفضل للجميع: هل …