A fénysebesség a fizika egyik legfontosabb állandója. Olaf Roemer dán csillagász először 1676-ban becsülte meg a fény sebességét. A tudós, aki megállapította, hogy világosságunkban könnyű beállítani az elérhető univerzum sebességének felső határát, amely másodpercenként közel 300 000 kilométer kilométer, pontosan Albert Einstein volt. És mégis, ugyanazon Einstein elmélet szerint, ebben az univerzumban minden relatív, beleértve a mozgást is. Ez viszont arra kényszerít bennünket, hogy teljesen logikus kérdést tegyünk fel: mi a teljes fényellenállás - sötétség - sebessége?
Messze vagyunk az elsőtől, aki feltette ezt a kérdést, de a Gizmodo portál úgy döntött, hogy mélyebben beleveszi magát, és ez alkalommal az egyik legelismertebb és leghíresebb tudós, kutató, teoretikus, fekete lyukak és kvantumfizika szakértőjéhez fordult. Érdekes módon mindannyian nincs egyetértés ebben a kérdésben. Egyesek szerint a sötétség ugyanolyan sebességgel bír, mint a fény. Mások úgy vélik, hogy ez végtelenül lassú lehet. Mások még biztosak abban, hogy minden attól a szempontból függ, ahonnan megvizsgálja ezt a kérdést.
George Masser
A Scientific American és a Nautilus magazinok szerkesztője, a Creepy Action at Distance: A Fenomenon a hely és az idő újradefiniálása szerzője. A jelenség jelentősége a fekete lyuk elméletében, a nagy robbanás elméletében és minden elméletében, valamint az idiótok húrok elméletének teljes útmutatója
- A sötétség sebessége? A legegyszerűbb válasz az, hogy a sötétség sebessége megegyezik a fény sebességével. Kapcsolja ki a Napot, és az ég ettől a ponttól számítva nyolc perccel sötétedni fog. De ez unalmas válasz! Nem igazán! Először is, amit régen "fénysebességnek" hívtunk, a terjedési sebesség, és ez nem mindig döntő tényező. A tájra eső árnyékot tárgyak dobják. És ezeknek a tárgyaknak a sajátossága, valamint az azoktól való távolság határozza meg, hogy milyen gyorsan esik le.
Például egy forgó jeladó reflektorfény rendszeres időközönként megvilágítja a környékét. A környezet homályosságának viszonylagos sebessége azonban növekszik, ha maga a világítótorony távolságra van. Ha elég messzire halad a világítótoronytól, akkor az árnyék gyorsabban fog elhaladni, mint a fény sebessége. Ugyanez történik például a neutroncsillagokkal az űrben. Más szavakkal, ebben az esetben a fénysebesség csak késleltetést jelent. Még ha a jeladó közvetlenül is rád is irányul, akkor nem fogja azonnal látni a fényt, de némi késéssel. Ez azonban semmilyen módon nem befolyásolja a látott események menetét, mivel a helyén van.
Promóciós videó:
De van-e még olyan dolog, mint a sötétség? Pontosabban: van egy fogalom, de van-e egy jelenség? Még ha kikapcsolja is a Napot, a Föld nem merül el a teljes áthatolhatatlan sötétségben. A csillagok, ködök és még a Big Bang fény is ebben az esetben megvilágítja az eget. Maga a bolygó és minden rajta lévő, beleértve a testünket is, fényt bocsát ki. És az infravörös tartományban is látható lesz. Még ha valahogy is megtalálta a módját a Nap kikapcsolására, akkor is szinte örökre egy bizonyos fokú fényt bocsát ki. A századodhoz és az elkövetkező sok évszázadhoz mindenképpen elegendő lesz. Vagyis mindaddig, amíg lehetőségünk van látni, látni fogjuk. Egyetlen optikai érzékelő sem képes felismerni a teljes sötétséget, mert még ha a közelben nincsenek fényforrások,a rendelkezésre álló kvantumingadozások szintén nagyon könnyű fényhullámokat eredményeznek. Vagy vegyen ki fekete lyukakat - az állítólagos tárgyak legsötétebb részét. Egyes elméletek szerint még azok képesek is egy bizonyos százaléknyi fényt bocsátani ki. A fizikában, szemben az emberközi kapcsolatok szférájával, a fény mindig "meghódítja" a sötétséget.
A sötétség nem fizikai kategória, hanem relatív állapot. Még nem is. Ez az állam szubjektív felfogása. A fotonok visszatükröződhetnek, vagy nem tükröződnek, a retina sejtek kiválthatják a memória folyamatait, de nem magyarázhatják a sötétség szubjektív érzékelését, ugyanúgy, ahogy a hullámokat csak a szín vagy hang megfigyelésével kapcsolatos tapasztalataink ábrázolhatják. Szubjektív tapasztalatunk időről időre változik, de ennek a tapasztalatnak az egyes részei az időn kívül esnek. És ebben az értelemben azt mondhatjuk, hogy maga a sötétség nem rendelkezik sebességgel.
Mi az a sebesség általános értelemben? És létezik-e egyáltalán? Feltételezi egy bizonyos tér meglétét, amelyben mérhető. Számos kvantfizikával foglalkozó tudós - egy olyan világban, ahol a szokásos fizika szokásos fogalmai gyakran haszontalanná válnak - úgy véli, hogy maga a tér a valóság alapvetõbb szintjének egyik származéka, ahol nincsenek olyan fogalmak, mint a helyzet, a távolság vagy ugyanaz. sebesség.
Avi Loeb
A Harvard Egyetem asztrofizikai professzora, a Black Hole Initiative (BHI) alapítója
A fekete lyuk közepére vonzott anyag sebessége megközelíti a fény sebességét. Bármi, ami az úgynevezett fekete lyuk eseményhorizontjába tartozik, nem tud menekülni. Még a fény is örökre le van zárva az eseményhorizonton. Ezt szem előtt tartva a fekete lyukakat az örök sötétség valamilyen börtönének tekinthetjük. De nem erről van szó.
Egy olyan csillag, mint a Nap, spagettizálható egy gázáramba, ha egy hatalmas fekete lyuk mellett halad át, például a Tejút galaxisunk közepén található, amelynek tömege 6 milliárd napelemet jelent.
Amikor egy fekete lyukba esik, az anyag súrlódást okozhat egymással és felmelegedhet. Ennek a súrlódásnak a végeredménye a sugárzás. Ha az akkumuláció sebessége (a tömeg növekedésének folyamata) elég magas, akkor a kimenő sugárzás nyomása potenciálisan megmentheti a környező további anyagokat az eséstől. Az univerzum legsúlyosabb fekete lyukainak milliárd napjának tömege a lehető legmagasabb akkumulációs arányú."
Neil DeGrasse Tyson
Asztrofizikus, fizika Ph. D., író, a tudomány népszerűsítése, a Manhattani Amerikai Természettudományi Múzeum Hayden Planetáriumának igazgatója. A "Tér: Tér és idő" népszerű tudományos sorozat házigazdája
„A sötétség sebessége azt jelenti … Figyelembe véve, hogy maga a sötétség a fény megszűnésének eredménye? Ha a fény sebességét állandó képviseli, akkor a sötétség sebessége a fény sebességének pontosan ellentétes állandója lesz. Ha a fény vektor, nagysága és iránya van, akkor … negatív értékéről beszélve, annak ellenkező irányáról beszélünk. A sötétség ebben az esetben az ellenkező irányba mutat, nem pedig a közvetlen irányba. Azt mondanám, hogy a sötétségnek a fénysebességgel ellentétes negatív értéke van."
Sara Caudill
PhD a Leonard E. Parker Gravitációs, Kozmológiai és Asztrofizikai Tanulmányi Központtól, Wisconsin-Milwaukee Egyetem
„A fekete lyukak gravitációs ereje olyan nagy, hogy még a fény sem tud menekülni az eseményhorizontjába - láthatatlan határokon, amelyek visszatérési pontot hoznak létre. Mivel a fekete lyukak ilyen erős gravitációval rendelkeznek, az ezen erős gravitációs mezőn kívüli megfigyeléseket az idő dilatációja befolyásolja.
Tegyük fel, hogy a fekete lyuk közelében egy külső megfigyelő látja, hogy egy fényes tárgy esik a fekete lyukba. A megfigyelő szempontjából ez a világító tárgy először lelassítja sebességét, majd "kialszik", olyan homályossá válik, hogy lehetetlen látni. A megfigyelő még azt sem látja, hogy az objektum miként keresztezi az eseményhorizont határát.
Ha a helyzetet tekintjük az anyag ebbe a fekete lyukba esésének szempontjából. Képzelje el most egy fekete lyukat, amelyet körül ragyogó gázfelhő vesz körül. Ezt a felhőt egy szakadt csillag képezte, amely túl közel ment ehhez a fekete lyukhoz. Ez a gázfelhő síkított lemezként fog megjelenni, amelyet akkréciós lemeznek is neveznek. Tehát ennek a korongnak a gázát végül teljesen felszívja a fekete lyuk, de ez nem következik be azonnal.
A helyzet az, hogy van egy sebességkorlátozás, amely a hevített gáz sugárzási nyomásának erősségétől függ, amely ellenáll a maga fekete lyuk belső gravitációs erőének. Végül, amint az összes gáz felszívódik a fekete lyukba, annak mérete növekszik. Például, ha egy fekete lyukat veszünk, amelynek kezdeti tömege a Napunk tömegének 10-szerese lesz, és tömegszaporodásának sebessége eléri a maximális határértéket (az úgynevezett Eddington-határ), akkor körülbelül egy milliárd év alatt ennek a fekete lyuknak a tömege eléri a 100 millió tömeget. meghaladja a Nap tömegét”.
David Reice
A Lézer Interferometrikus Gravitációs Hullám Megfigyelőközpont (LIGO) tudományos vezetője
„Alapvetően minden attól függ, hogy te vagy az a kérdés, amelyet felszív a fekete lyuk végtelen szakadékai, vagy elég távol vagyunk a helyszíntől, és türelmetlenül figyeljük az eseményt, ha valaki vagy valami más beleesik ebbe a nagyon szakadékba. Ha szerencsétlen és először vagy, akkor a sebesség nagyon magas lesz. Valószínűleg a fénysebességhez közeli mutatókról fogunk beszélni.
Ha a másodperc helyén találja magát, és elég messze van a fekete lyuktól, akkor a sebesség, amellyel az anyagot a fekete lyuk felszívja, észrevehetően csökken a gravitációs időtágulás hatása miatt. Elmondása szerint a gravitációs térerő hatására az "óra" lassabban megy végbe, és egy nagyon erős gravitációs térerő hatására - még lassabb is, ami igaz lesz csak a fekete lyuk eseményhorizontjára való megközelítéskor.
Elég messze úgy értem, hogy a helyi koordináta-rendszerben helyben maradsz a fekete lyukhoz viszonyítva (vagyis nem fogsz vonzódni bele), és a helyi időrendszert nem befolyásolja ennek a fekete lyuknak a gravitációs mezője. Ebben az esetben a fekete lyuk befolyásán kívüli személyek számára úgy tűnik, hogy az objektum vagy anyag végtelen hosszú ideig mozog a fekete lyuk eseményhorizontja felé.
Nyayesh Afshordi
Asztrofizikus a Waterloói Egyetem Fizikai és Csillagászati Tanszékén, valamint a kanadai Elméleti Fizikai Periméter Intézet kozmológiai és gravitációs osztályának vezetője
„Úgy gondolom, hogy a sötétség sebessége végtelen! A klasszikus fizikában a tér sötétségének általános fogalma alatt csak egy üres vákuumot lehet figyelembe venni. A kvantummechanika segítségével azonban tudjuk, hogy valójában nincs sötétség és üres tér. Még akkor is, ha úgy tűnik, hogy nincsenek olyan fényforrások, amelyeket láthatnánk, ez a forrás az elektromágneses mezők ingadozása lehet. Ezeknek a kvantumingadozásoknak még a téridőn átmenő gravitációs hullámokon belül is, amelyeket a LIGO laboratórium fedez fel, csak a közelmúltban.
A probléma az, hogy ebben a kvantumfoltokban a gravitációs szint végtelen. Más szavakkal, jelenleg nincs olyan kényszerítő kvantumgravitációs elmélet, amelyben a legtöbb tudós egyetértett volna. A kérdésre adott szükséges választ elrejtheti a „sötétség” sebességének valószínűsége, azaz a kvantum hullámai végtelen értéket érnek el (vagy tetszőlegesen nagymértékűvé válnak), különösen kis léptékben és rövid ideig. Természetesen ez csak egy feltételezés, de számomra úgy tűnik, hogy ez egy hatékony módja a Nagyrobbanás elvének és lényegének, a fekete lyukak, a sötét energia és a kvantitatív gravitáció megértésének."
NIKOLAY KHIZHNYAK