Θεωρίες φυσικής

Υπάρχει κάτι άλλο εκτός από το φως που ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός;

Written by Δ.Μ.

Οτιδήποτε άμαζο σώμα θα ταξίδευε στο κενό στην σταθερή ταχύτητα, η οποία είναι γνωστή ως η ταχύτητα κενού του φωτός. Το ίδιο το φως αποτελείται από φωτόνια χωρίς μάζα, τα οποία κινούνται με αυτή την ταχύτητα στο κενό. Το μόνο άλλο πράγμα που ξέρουμε ότι είναι άμαζο και σταθερό όταν είναι ελεύθερο, θα είναι το βαρυτικό πεδίο (και τα κβάντα του, τα γκραβιτόνια.) Έτσι, όπως το φως (κύματα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που διαδίδονται), έτσι και η βαρυτική ακτινοβολία (διάδοση των κυμάτων του βαρυτικού πεδίου ) ταξιδεύει επίσης με την ταχύτητα κενού του φωτός.

Share

Οτιδήποτε άμαζο σώμα θα ταξίδευε στο κενό στην σταθερή ταχύτητα, η οποία είναι γνωστή ως η ταχύτητα κενού του φωτός. Το ίδιο το φως αποτελείται από φωτόνια χωρίς μάζα, τα οποία κινούνται με αυτή την ταχύτητα στο κενό. Το μόνο άλλο πράγμα που ξέρουμε ότι είναι άμαζο και σταθερό όταν είναι ελεύθερο, θα είναι το βαρυτικό πεδίο (και τα κβάντα του, τα γκραβιτόνια.) Έτσι, όπως το φως (κύματα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που διαδίδονται), έτσι και η βαρυτική ακτινοβολία (διάδοση των κυμάτων του βαρυτικού πεδίου ) ταξιδεύει επίσης με την ταχύτητα κενού του φωτός.

light

Τα νετρίνα δεν είναι άμαζα αλλά είναι πολύ ελαφρά. Η μάζα ηρεμίας τους είναι άγνωστη αλλά μικροσκοπική, έτσι ώστε τα περισσότερα νετρίνα που παράγονται σε πυρηνικές αλληλεπιδράσεις ταξιδεύουν με ταχύτητα πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός στο κενό.

hqdefaultΤο 1987, ένα σουπερνόβα (SN1987A) στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, περίπου 170.000 έτη φωτός από εδώ, παρατηρήθηκε στο ορατό φως, αλλά και με τη μορφή των πολύ βραχύβιων νετρίνων που ανιχνεύθηκαν από πολλά παρατηρητήρια νετρίνων. Τα νετρίνα έφτασαν, στην πραγματικότητα, μερικές ώρες πριν από το φως. η καθυστέρηση αυτή οφείλεται στον χρόνο που χρειάζεται για να φθάσει το κρουστικό κύμα κατάρρευσης στην επιφάνεια του αστέρα που εκρήγνυται, ενώ τα νετρίνα εγκαταλείπουν την περιοχή κατάρρευσης ως επί το πλείστον ανεμπόδιστα.

Και τον Αύγουστο του 2017, παρατηρήθηκε επίσης το γεγονός των βαρυτικών κυμάτων GW170817,  σε πολλαπλά ηλεκτρομαγνητικά μήκη κύματος ταυτόχρονα, χωρίς σημαντική διαφορά στους χρόνους άφιξης των βαρυτικών και ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μετά από απόσταση περίπου 130 εκατομμυρίων ετών φωτός.

cerenkof

Τέλος, θα πρέπει να αναφέρουμε ότι όταν το φως ταξιδεύει σε ένα μέσο, ​​μπορεί να επιβραδυνθεί. Στο νερό, επιβραδύνεται περίπου στο 75% της ταχύτητας κενού του φωτός. Έτσι, δεν είναι ασυνήθιστο τα σωματίδια υψηλής ενέργειας να ταξιδεύουν πιο γρήγορα από το φως σε ένα τέτοιο μέσο. Εάν το σωματίδιο είναι φορτισμένο, παράγει ένα οπτικό κύμα κρούσης, το οποίο δεν είναι αντίθετο, κατ ‘αρχήν, με το ακουστικό κύμα κρούσης ενός υπερηχητικού αεροσκάφους.Αυτό το κρουστικό κύμα είναι συχνά με τη μορφή ορατού φωτός, όταν ονομάζεται ακτινοβολία Cherenkov. Αυτή η ακτινοβολία μπορεί να παρατηρηθεί π.χ. σε πυρηνικούς σταθμούς σε δεξαμενές και χρησιμοποιείται επίσης ως μέσο για την ανίχνευση νετρίνων υψηλής ενέργειας σε πολύ μεγάλες δεξαμενές πολύ καθαρού νερού (εάν, σε μια σπάνια αλληλεπίδραση, ένα νετρίνο χτυπά ένα ηλεκτρόνιο με αρκετή κινητική ενέργεια, αυτό  το ηλεκτρόνιο θα προκαλέσει μια λάμψη ακτινοβολίας Cherenkov.)

About the author

Δ.Μ.

Share