Kan Noen Objekter Reise Raskere Enn Lyset?

–

Av Don Lincoln, Ph. D., Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)

Selv om ingenting kan gå fortere enn lyset i vakuum, det er ganske enkelt for partikler til å bevege seg raskere enn lyset i saken gjennom et medium som glass., Anta et foton bredde og høy energi myon bredde peker i samme retning, og reise på samme hastighet som lyset. Selv om det har blitt etablert at lysets hastighet ville bremse ned inne i glass, myon ikke avta når den passerer gjennom glass og fortsatt opprettholder hastigheten på lyset inne.

finn ut mer om hvordan relativitetsteorien er misforstått.

De Cherenkov Effekt

Mens du arbeider med uran salter oppløst i svovelsyre, en ung russisk fysiker som heter Pavel Cherenkov lagt merke til et glødende lys., I utgangspunktet, lyset var knyttet direkte til radioaktivitet, men når Cherenkov prøvde å isolere effekten, skjønte han at stråling gjort svovelsyre glød. Til slutt var han i stand til å vise at selv vann ville glød i nærvær av en rekke stråling. Oppkalt etter at studenten, den Cherenkov-stråling oppstår når en partikkel bærer en elektrisk ladning reiser raskere enn lyset gjennom en optisk gjennomsiktig medium, slik som glass. Når disse partiklene reise raskere, glass avgir en fantastisk likevel farlig blå farge.,

Dette er en avskrift fra video-serien Forstå Misoppfatninger av Vitenskap. Se det nå, på Flotte Golfbaner Pluss.

Hvordan Gjør Cherenkov-Stråling Arbeid?

Cherenkov delte sine funn med sin avhandling rådgiver, Sergey Vavilov. Vavilov nevnt effekten Igor Tamm og Ilya Frank, som fant ut hva som foregikk. Cherenkov, Tamm, og Frank gikk på å vinne nobelprisen i Fysikk i 1958. Den Cherenkov-stråling er analogt til en sonic boom som oppstår når en jet flyr raskere enn lydens hastighet., Hvis jet flyr saktere enn lydens hastighet, så lydbølgene forplanter seg fremover i flyet. Men når hastigheten av jet overstiger speed of sound, den komprimerer luft i front av det. Som jet beveger seg fremover raskere og raskere, komprimert energi beveger seg også fremover. Når den komprimerte luften passerer over, det resulterer i en ekstremt høy lyd som ligner en eksplosjon som all lyd kommer på en gang. Når jet genererer en lyd fra presser luften ut av sin vei, det gir en rekke kretser som vises på hvert punkt jet går., Sirklene legge opp og gjøre en membran av lyd som omgir banen av flyet.

Cherenkov Effekt i kjernefysikk

Cherenkov-effekten er lik sonic boom, men oppstår når en ladet partikkel går gjennom et gjennomsiktig materiale med en hastighet høyere enn lysets hastighet. De ladet partikkel rister opp molekylene i materialet og de avgir lys når den beveger seg. Som i tilfellet av lydbølger, lyset reiser utover i et sirkulært mønster i lysets hastighet, noe som resulterer i en konisk mønster som kalles Cherenkov Effekt., Fysikere bruker begrepet Cherenkov-stråling i kjernefysikk eller partikkel fysikk-eksperimenter for å skille raskt bevegelige partikler fra tregere seg. Dette er fordi Cherenkov lyset slippes ut bare av elektrisk ladde partikler som beveger seg raskere enn lyset.

finn ut mer om hvordan kvantemekanikk fungerer.

Hva Kan Reise Raskere enn Lyset?

Edwin Hubble kombinert sin avstand målinger av galakser med hastigheten målinger av Amerikanske astronom Vesto Slipher å tegne en interessant graf i 1929., Hubble hevdet at det var en lineær sammenheng mellom avstand av galakser, målt fra Jorden og recessional hastighet. Denne sammenhengen ble tatt som et bevis på en ekspanderende universet og big bang.

Imidlertid utvidelsen av universet har i betydelig grad endret seg over tid. Fra den raskt ekspanderende universet rundt 14 milliarder år siden til den æra av mørk energi om 5 milliarder år og påskynde av utvidelse nå, endringene har vært dramatiske. Vi vet at Pluto er ikke utvider seg bort fra oss i lysets hastighet, eller er i melkeveien eller Andromeda-galaksen., I henhold til Hubble ‘ s hypotese, den recessional hastighet er 70 kilometer per sekund per mega parsec. Så, en galakse som er en mega parsec bort vil være å bevege seg bort fra melkeveien i en fart på 70 kilometer per sekund, mens galaxy i en avstand av 2 mega parsecs vil være å bevege seg vekk i en fart på 140 kilometer per sekund. Så, jo lenger vi beveger oss bort, jo raskere objektene er i bevegelse. Derfor, den vanligste teorien om at universet utvider på speed of light er åpenbart feil, og en misforståelse.,

la oss Nå anta at universet er faktisk utvide med lysets hastighet, og det er beregnet at objekter 14 milliarder lysår unna oss, var på reise i lysets hastighet, men objekter 28 milliarder lysår unna er på reise i dobbel hastighet. Så, hele argumentet om ‘å utvide seg raskere enn lysets hastighet» er ganske mushy. Men argumentet om at lysets hastighet er den ultimate speed er innenfor teori for spesielle relativitetsteorien.,

Så, spørsmålet om hvorvidt to galakser adskilt med 14 milliarder lysår beveger seg vekk fra hverandre i lysets hastighet ikke kan besvares objektivt. Avstanden mellom disse galaksene er økende i lysets hastighet, men i forhold til sine små lokale bit av plass, de er ikke selv er i bevegelse. Derfor, det ville være mer presist å si at selv om objektene ikke kan bevege seg gjennom rommet raskere enn lyset, men plassen i seg selv kan bevege seg raskere enn lyset., Den superluminal utvidelse av det fjerne universet er virkelig forbløffende, men hva kan vi aldri få vite svaret på enkle spørsmål hvor stor er universet egentlig?

Vanlige Spørsmål om Objekter Kan Reise Raskere Enn Lyset?