Rychlost světla nelze měřit v jednom směru. Mýlil se i Einstein

Světlo nemusí mít konstatní rychlost
📷
Další 1 fotografie v galerii
 Věda a Výzkum 
30. ledna 2021 16:40 / Depositphotos
  61   11
Relativita je jednou z nejsilněji ověřených teorií, jaké kdy lidstvo vymyslelo. Je ústředním bodem všeho od cestování vesmírem a GPS až po naši elektrickou rozvodnou síť. Ústředním bodem relativity je skutečnost, že rychlost světla ve vakuu je absolutní konstanta. Problém je v tom, že tato skutečnost nebyla nikdy prokázána.

Když Einstein navrhl teorii relativity, měla vysvětlit, proč má světlo vždy stejnou rychlost. Na konci 19. století se předpokládalo, že jelikož světlo cestuje jako vlna, musí být neseno jakýmsi neviditelným materiálem známým jako světelný éter. Pokud ale éter existuje, pak se pozorovaná rychlost světla musí měnit, jak se Země pohybuje éterem. Ale měření to neprokázala. Rychlost světla se tedy zdála být konstantní.

Einstein zjistil, že problém spočíval v předpokladu, že prostor a čas jsou absolutní a rychlost světla se může lišit. Pokud jste místo toho předpokládali, že rychlost světla je absolutní, musí být prostor a čas ovlivněny relativním pohybem. Je to radikální nápad, ale je podporován měřením konstantní rychlosti světla.

Je to jinak

Několik fyziků totiž poukázalo na to, že zatímco relativita předpokládá, že rychlost vakua světla je univerzální konstanta, ukazuje také, že rychlost nelze nikdy měřit. Relativita v podstatě znemožňuje měřit čas, za který se světlo pohybuje z bodu A do bodu B. Chcete-li měřit rychlost světla v jednom směru, potřebujete synchronizované stopky na každém konci, ale relativní pohyb ovlivňuje rychlost hodin vzhledem k rychlosti světla. Nemůžete je synchronizovat, aniž byste znali rychlost světla, kterou bez měření nezjistíte. Co můžete udělat, je použít jediné stopky k měření času z bodu A do bodu B a zpět do A.

Einstein předpokládal, že čas tam a zpět bude stejný. Nový experiment přišel s myšlenkou, že rychlost světla přicházejícího k nám je desetkrát rychlejší než jeho rychlost směrem od nás. Světlo nemusí mít konstantní rychlost ve všech směrech, musí mít pouze konstantní "průměrnou“ rychlost zpáteční cesty. Relativita stále platí, pokud je rychlost světla anizotropní (anizotropie je vlastnost, kterou se označuje závislost určité veličiny na volbě směru. Vlastnosti jsou v různých směrech různé). 

Proč galaxie ve vesmíru vidíme zpětně

Co to znamená? Pokud se rychlost světla mění s jeho směrem pohybu, pak to znamená, že vesmír vidíme jiným způsobem. Když se díváme na vzdálené galaxie, díváme se vlastně zpět v čase, protože světlo potřebuje čas, aby se k nám dostalo. Čím rychleji tedy k nám světlo dosáhne, tím méně "zpět v čase“ se díváme. Jelikož pozorujeme jednotný vesmír ve všech směrech, je jisté, že rychlost světla je konstantní.

Ale podle nové studie Cornell University to tak docela neplatí. Ukazuje se, že pokud se rychlost světla mění podle směru, mění se také délka kontrakce a dilatace času. Tým zvážil účinky anizotropního světla na jednoduchý relativistický model známý jako Milneův vesmír. Je to v podstatě vesmír bez veškeré hmoty a energie. Zjistili, že anizotropní světlo by způsobilo anizotropní efekty. Tyto efekty by zrušily pozorovatelné aspekty proměnlivé rychlosti světla. Jinými slovy, i kdyby byl vesmír kvůli různé rychlosti světla anizotropní, stále by vypadal homogenně.

Zdá se tedy, že jednoduchá kosmologie není schopna dokázat ani Einsteinův předpoklad o rychlosti světla. Někdy je zkrátka nejobtížnější dokázat i ty nejzákladnější myšlenky vědy. Dále čtěte: Vědci objevili nový stav hmoty. Tekuté sklo.

Mirka Malá | inStory.cz
Komentáře
Reklama

Mohlo by vás zajímat

tech

Toto je nejmenší implantovatelný čip na světě. Sloužit má především v medicíně

Dům a zahrada

Kočky se mohou snadno přehřát. Pomozte jim překonat horké letní počasí

Cestování

Nechce se vám k moři, ale bez vody si léto nedovedete představit? Máme pro vás netradiční tip

Zavřít reklamu