Скорость света может не быть фиксированной

Марсель Урбан (Marcel Urban) с коллегами из University of Paris-Sud, расположенного в Orsay, Франция, установил квантовый механизм, с помощью которого можно интерпретировать вакуум как сущность, заполненную парами виртуальных частиц с флуктуирующими значениями энергии. В результате присущие вакууму характеристики, такие как скорость света, могут оказаться не постоянными, а также флуктуирующими.

Тем временем, в другом исследовании Герд Лойхс (Gerd Leuchs) и Люис Л. Санчес-Сото (Luis L. Sánchez-Soto) из Института физики света Макса Планка в Эрлангене, Германия, предположили, что физические константы, такие как скорость света и так называемый импеданс свободного пространства, являются индикаторами полного количества элементарных частиц в Природе.

Вакуум является одной из наиболее интригующих концепций в физике. При наблюдении на квантовом уровне вакуум не является пустым. Он наполнен непрерывно появляющимися и исчезающими парами виртуальных частиц, таких как электрон-позитрон и кварк-антикварк.

В своем исследовании Урбан и его коллеги впервые установили детальный квантовый механизм, который мог бы объяснить намагниченность и поляризацию вакуума в терминах магнитной проницаемости и диэлектрической постоянной и конечность скорости света. Эти результаты весьма важны, поскольку они предполагают существование конечного числа виртуальных частиц на единицу объема.

В результате существует теоретическая возможность того, что скорость света не является фиксированной, как предполагает традиционная физика. Она может флуктуировать независимо от энергии каждого кванта света, или фотона, больше, чем вызывается гравитацией на квантовом уровне. Скорость света могла бы зависеть от вариаций свойств пространства или времени в вакууме. Флуктуации времени распространения фотона оцениваются порядка 50 аттосекунд на квадратный метр пересекаемого вакуума, что может быть обнаружено с помощью новых сверхбыстрых лазеров.

Лойхс и Санчес-Сото, с другой стороны, смоделировали пары заряженных виртуальных частиц как электрические диполи, ответственные за поляризацию вакуума. Они обнаружили, что специфическое свойство вакуума, называемое импедансом, которое является существенным для определения скорости света, зависит только от суммы квадратов электрических зарядов, но не от масс. Если их предположение справедливо, значение скорости света в комбинации со значением импеданса вакуума дает указание на полное число заряженных элементарных частиц, существующих в Природе. Результаты экспериментов поддерживают гипотезу.

Виртуальные частицы влияют на флуктуации скорости света

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365