W niedawno opublikowanym referacie naukowym, Marcel Urban i jego koledzy z uniwersytetu Paris-Sud zlokalizowanym w Orsay zidentyfikowali mechanizm na poziomie kwantowym pozwalający interpretować próżnię jako twór wypełniony parami wirtualnych cząstek z fluktuującymi wartościami energii (zasada nieoznaczoności). W wyniku tego nieodłączna charakterystyka próżni jak prędkość światła może nie być stała ale również podlegać  fluktuacji.

 

Próżnia jest jedną z najbardziej intrygujących koncepcji w fizyce. Kiedy poddajemy ją obserwacji na poziomie kwantowym nie jest ona wcale pusta. Jest wypełniona ciągle pojawiającymi się i znikającymi parami cząstek elementarnych jak elektron-pozyton lub kwark-antykwark. Zgodnie jednak z zasadą nieoznaczoności ich czas „życia” jest bardzo krótki, nie jesteśmy w stanie określić dokładnie w określonym czasie jak dużo takich par powstaje i jaka energia się z nimi wiąże.

W ich badaniach, Urban i jego koledzy przyjęli po raz pierwszy szczegółowy kwantowy mechanizm, który wyjaśni  magnetyzację i polaryzacje próżni, nazywanych jako przepuszczalność i przenikalność próżni i skończoną prędkość światła. To odkrycie jest istotne ponieważ sugeruje istnienie ograniczonej liczby  ulotnych cząstek na jednostkę pojemności w próżni. W wyniku czego istnieje teoretyczna możliwość, że prędkość światła nie jest w pełni ustalona jak zakłada się w konwencjonalnej fizyce. Ale może ona podlegać fluktuacji na poziomie niezależnym od energii kwantu światła  którym jest foton. Prędkość światła będzie zależna od wariacji w kwantowych właściwościach czasoprzestrzeni. Fluktuacje czasu propagacji(wynika to z dualizmu korpuskularno-falowego) fotonu są szacowane  na mniej więcej 50 attosekund(  jedna attosekunda to 0.0000000000000000001 część sekundy) na każdy metr kwadratowy  przekroczonej próżni co może zostać poddane testowi dzięki pomocy nowych ultra-szybkich laserów. Jeżeli wynik będzie inny będzie to oznaczało iż prędkość światła wcale nie jest stała.

Naukowcy Luis L. Sánchez-Soto i Gerd Leuchs z Instytutu Fizyki Maxa Planck’a w Niemczech z innej stron stworzyli model wirtualnych naładowanych par  cząstek jak dipole elektryczne odpowiedzialne za polaryzacje próżni. Odkryli oni, że specyficzna właściwość próżni nazywana niezależną, która jest niezbędna do określenia prędkości światła zależy tylko od sumy kwadratów ładunków elektrycznych cząstek a nie ich mas. Jeżeli ich koncepcja jest poprawna, wartość prędkości światła połączona z wartością niezależnej próżni  wskazuję całkowitą liczbę naładowanych cząstek elementarnych występujących w naturze. Wyniki eksperymentalne wspierają tę hipotezę.

 

Źródło: http://phys.org

Polecane: