Suuri osa siitä, kuinka ymmärrämme tapana, jolla maailmankaikkeusmme on rakennettu, riippuu vakioista - fysikaalisista mittauksista, jotka kuvaavat esimerkiksi elektronin varausta ja massaa. Nämä määrät ovat perusta teoreettisille perusyhtälöille, ja ne eivät muutu. Lukuun ottamatta, tutkijat vain selvisivät, että kuuluisin vakio, valon nopeus, ei ole aivan yhtä vakio kuin luulimme.
Kun valo kulkee lasin tai veden läpi, se hidastuu. Mutta tutkijat ajattelivat, että kun se vilkkuu tyhjiön läpi, se pidetään muuttumattomalla nopeudella 299 792 458 metriä sekunnissa. ArXiv.org-sivulla julkaistu uusi työ osoittaa, että näin ei aina ole. Valon rakenteesta riippuen tutkijat havaitsivat, että fotonit, valon perusyksikkö, kulkevat hitaammin.
Tutkijat käyttivät pohjimmiltaan eri tavoin rakennettuja fotoneja toisiaan vastaan. Valo esitetään usein aallona (vaikka koko hiukkas- / aalto-asia voi muuttua vääntyväksi), mutta se on vain arvio, kirjoittaa Andrew Grant Science Newsille . Ajattele laseria, hän ehdottaa - että rakenteet valoutuvat väkevöitynä tai härän silmänmuotoisena säteenä. Tai ajatelkaa sitä, kuinka valo käyttäytyy linssin läpi - se voi liittyä pisteeseen.
Joten valon rakenne voi vaihdella, ja juuri tämä kokeilu riippui. Grant kirjoittaa:
Tutkijat tuottivat pareja fotoneja ja lähettivät niitä eri poluille kohti ilmaisinta. Yksi fotoni vetoketjussa suoraan kuidun läpi. Toinen fotoni kulki parin laitteen läpi, joka manipuloi valon rakennetta ja kytkei sen sitten takaisin. Jos rakenteella ei olisi merkitystä, kaksi fotonia olisivat saapuneet samaan aikaan. Mutta niin ei tapahtunut. Mittaukset paljastivat, että jäsennelty valo saapui jatkuvasti useita mikrometriä myöhässä kuljetun matkan metriä kohti.
"Se on erittäin vaikuttavaa työtä", Rochesterin yliopiston optinen fyysikko Robert Boyd kertoi Science Newsille . "Se on sellainen asia, joka on niin ilmeinen, ihmettelet, miksi et ajatellut sitä ensin."
Aikaisemmin kaksi eri tutkimusryhmää oli keksinyt ajatuksen, että valon nopeus saattaa muuttua, lähinnä siksi, että tyhjöksi ajattelemamme ei oikeastaan ole tyhjää. He keskustelivat mahdollisuudesta, että avaruus on itse asiassa "hieno iso keitto virtuaalisia hiukkasia, jotka räpäyttävät olemassaolon pieninä sekunnin murto-osina", raportoi Livescience. Nuo silmäilevät hiukkaset estäisivät valoa ja aiheuttaisivat heilahteluita. Mutta nämä kaksi artikkelia olivat teoreettisia. Uusi paperi sisältää tosiasiallisesti havaintoja, jotka osoittavat joidenkin fotonien hidastuneen.
Tämä ei tarkoita, että koko ymmärryksemme maailmankaikkeudesta heitetään pois rytmistä. Tai ainakaan, se ei ole jotain, jonka tyypillinen ihminen huomaa jokapäiväisessä elämässä. Vain niiden fyysikkojen, jotka työskentelevät tiettyjen ongelmien parissa, kuten esimerkiksi hyvin lyhyiden valoimpulssien tutkimisessa, tulisi muuttaa heidän tekemiään. Muut meistä voivat silti käyttää oppikirjoihimme kirjoitettua arvoa. Ja älä huoli, pystymme silti saamaan yllättävän tarkkoja valonopeuden mittauksia kotona käyttämällä mikroaaltouunia ja suklaatankoa.
