Mye av hvordan vi forstår hvordan universet vårt er bygd, henger på konstanter - fysiske målinger som for eksempel beskriver elektronets ladning og masse. Disse mengdene er grunnlaget for grunnleggende teoretiske ligninger, og de endres ikke. Med unntak, fant forskere bare ut at den mest berømte konstanten, lysets hastighet, ikke er så konstant som vi trodde.
Når lys beveger seg gjennom glass eller vann, bremses det. Men forskere trodde at når det blinker gjennom et vakuum, holdes det til den uoverensstemmende hastigheten på 299, 792, 458 meter per sekund. Nytt arbeid, publisert på arXiv.org, viser at dette ikke alltid er tilfelle. Avhengig av lysets struktur, vil forskerne observere at fotoner, den grunnleggende lysenheten, vil gå langsommere.
Forskerne pittet i hovedsak ulikt strukturerte fotoner mot hverandre. Lys er ofte representert som en bølge (selv om hele partikkel / bølgeting kan bli kronglete), men det er bare en tilnærming, skriver Andrew Grant for Science News . Tenk på en laser, foreslår han - som strukturerer lys som en konsentrert eller okses øyeformet bjelke. Eller tenk på hvordan lys oppfører seg når det føres gjennom en linse - det kan samles på et punkt.
Så lysets struktur kan variere, og det er dette eksperimentet hengte på. Grant skriver:
Forskerne produserte par fotoner og sendte dem på forskjellige veier mot en detektor. Ett foton glidelås rett gjennom en fiber. Det andre fotonet gikk gjennom et par enheter som manipulerte strukturen i lyset og deretter slo det tilbake. Hadde ikke strukturen hatt noen betydning, ville de to fotonene kommet til samme tid. Men det skjedde ikke. Målinger avdekket at det strukturerte lyset konsekvent ankom flere mikrometer sent per meter tilbakelagt avstand.
"Det er veldig imponerende arbeid, " sa Robert Boyd, en optisk fysiker ved University of Rochester, til Science News . "Det er den slags ting som er så opplagt, du lurer på hvorfor du ikke tenkte på det først."
Tidligere hadde to forskjellige forskningsgrupper kommet med ideen om at lysets hastighet kan endre seg, først og fremst fordi det vi tenker på som et vakuum egentlig ikke er tomt. De diskuterte muligheten for at verdensrommet faktisk er "en stor stor suppe av virtuelle partikler som blinker inn og ut av eksistensen i små brøkdeler av et sekund, " rapporterer Livescience. De blinkende partiklene vil hindre lys og forårsake svingninger. Men de to papirene var teoretiske. Den nye artikkelen inneholder faktisk observasjoner som viser at noen fotoner ble bremset.
Dette betyr ikke at hele vår forståelse av universet blir kastet ut av klask. Eller i det minste er det ikke noe den typiske personen vil legge merke til i hverdagen. Bare de fysikere som jobber med spesifikke problemer, for eksempel å studere veldig korte lyspulser, ville trenge å endre hva de gjør. Resten av oss kan fortsatt bruke verdien som er skrevet i lærebøkene våre. Og ikke bekymre deg, vi vil fremdeles kunne få overraskende nøyaktige målinger av lysets hastighet hjemme ved hjelp av en mikrobølgeovn og en sjokoladestang.
