Tốc độ ánh sáng có thể chậm hơn người ta nghĩ

Nhà vật lí James Franson thuộc trường Đại học Maryland ở Mĩ vừa khiến cộng đồng vật lí chú ý bởi việc đăng tải một bài báo trên trang New Journal of Physics trong đó ông khẳng định đã tìm thấy bằng chứng đề xuất rằng tốc độ ánh sáng như mô tả bởi lí thuyết tương đối rộng thật ra nhỏ hơn người ta vẫn nghĩ.

Lí thuyết tương đối rộng cho rằng ánh sáng truyền đi ở một tốc độ không đổi, bằng 299.792.458 m/s trong chân không. Nó là kí hiệu c trong phương trình nổi tiếng của Einstein, và hầu như mọi thứ được đo trong vũ trụ đều dựa trên nó – nói tóm lại, nó là rất quan trọng. Nhưng, chuyện gì sẽ xảy ra nếu nó không đúng?

Tàn dư sao siêu mới 1987A

Tàn dư sao siêu mới 1987A. Ảnh ghép đa bước sóng được chụp bởi các kính thiên văn khác nhau.

Lập luận của Franson dựa trên các quan trắc sao siêu mới SN 1987A – sự kiện nổ xảy ra vào tháng 2 năm 1987. Các phép đo trên Trái đất đã thu được các photon lẫn neutrino từ vụ nổ truyền đến nhưng có một trục trặc: các photon tới muộn hơn trông đợi 4,7 giờ. Các nhà khoa học lúc ấy quy nguyên nhân cho một khả năng là thật ra các photon đó đến từ một nguồn khác. Nhưng nếu không phải vậy thì sao, Franson nêu vấn đề, chuyện gì xảy ra nếu ánh sáng chậm đi khi nó truyền đi do một tính chất của các photon gọi là phân cực chân không – trong đó một photon phân chia thành một positron và một electron trong một khoảng thời gian rất ngắn rồi kết hợp trở lại thành một photon. Như thế sẽ tạo ra một vi phân hấp dẫn giữa cặp hạt, mà theo Franson nó sẽ có một tác động năng lượng nhỏ xíu khi chúng kết hợp lại – đủ để gây ra một chút chậm lại trong quá trình truyền. Nếu sự phân chia và hợp lại như thế xảy ra nhiều lần với nhiều photon trên hành trình 168.000 năm ánh sáng, tức khoảng cách giữa chúng ta và SN 1987A, nó có thể cộng gộp lại bằng 4,7 giờ trễ.

Nếu như các quan điểm của Franson là đúng, thì hầu như mọi phép đo đã thực hiện và dùng làm cơ sở cho lí thuyết vũ trụ học, đều sẽ sai hết. Ánh sáng từ mặt trời, chẳng hạn, sẽ mất nhiều thời gian hơn để đi tới chúng ta, và ánh sáng từ những vật thể ở xa hơn nhiều, ví dụ như thiên hà Messier 81, ở cách chúng ta 12 triệu năm ánh sáng, sẽ tới muộn hơn đáng kể so với đã tính – muộn hơn khoảng hai tuần. Nếu vậy thì khoảng cách đến các thiên thể sẽ phải được tính lại và các lí thuyết đã xây dựng để mô tả những cái quan sát được sẽ phải vứt bỏ. Trong một số trường hợp, các nhà thiên văn vật lí sẽ phải bắt đầu lại từ con số không.

Tham khảo bài báo gốc: Apparent correction to the speed of light in a gravitational potential, J D Franson 2014 New J. Phys. 16 065008 DOI: 10.1088/1367-2630/16/6/065008 . http://iopscience.iop.org/1367-2630/16/6/065008/

Nguồn: PhysOrg.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com