Valon nopeus on yksi fysiikan tärkeimmistä vakioista. Tanskalainen tähtitieteilijä Olaf Roemer arvioi valonopeuden ensimmäisen kerran vuonna 1676. Albert Einstein oli kuitenkin tiedemies, joka vahvisti, että universumissamme saavutettavissa olevan nopeuden yläraja, joka on lähes 300 000 km / s, on kevyt. Ja silti saman Einsteinin teorian mukaan kaikki tässä maailmankaikkeudessa on suhteellista, mukaan lukien liike. Tämä puolestaan pakottaa meidät esittämään täysin loogisen kysymyksen: mikä on valon täydellisen vastakkaisuuden - pimeyden - nopeus?
Olemme kaukana ensimmäisestä, joka kysyi tätä kysymystä, mutta Gizmodo -portaali päätti syventää sitä ja kääntyi tässä yhteydessä yhden arvostetuimpien ja tunnetuimpien tutkijoiden, tutkijoiden, teoreetikkojen, mustien aukkojen ja kvanttifysiikan asiantuntijoiden puoleen. Mielenkiintoista, että heillä kaikilla ei ole yksimielisyyttä tässä asiassa. Jotkut uskovat, että pimeydellä voi olla sama nopeus kuin valolla. Toiset uskovat, että se voi olla äärettömästi hitaampi. Vielä toiset ovat varmoja siitä, että kaikki riippuu siitä näkökulmasta, josta katsot tätä asiaa.
George Masser
Scientific American- ja Nautilus -lehtien toimittaja, Creepy Action at Distance: A Fenomenon määrittelevät avaruuden ja ajan uudelleenmäärittäjän. Ilmiön merkitys mustan reiän teoriassa, ison paineen teoriassa ja kaiken teoriassa, samoin kuin täydellinen opas joustoteoriassa idiootteihin
”Pimeyden nopeus? Yksinkertaisin vastaus on, että pimeyden nopeus on yhtä suuri kuin valon nopeus. Sammuta aurinko ja taivas menee pimeäksi kahdeksan minuuttia tämän pisteen jälkeen. Mutta se on tylsä vastaus! Oikeasti! Ensinnäkin se, mitä meillä oli tapana kutsua "valon nopeudeksi", on etenemisnopeus, ja tämä ei ole aina ratkaiseva tekijä. Esineet heittävät maisemaan kuuluvan varjon. Ja näiden esineiden erityispiirteet sekä etäisyys niistä määräävät kuinka nopeasti ne putoavat.
Esimerkiksi pyörivä majakkavalo valaisee ympäristöään säännöllisin väliajoin. Ympäristön hämärtymisen suhteellinen nopeus kasvaa kuitenkin etäisyyden kasvaessa itse majakkaan. Jos liikut tarpeeksi kaukana majakasta, varjo ohittaa sinut nopeammin kuin valon nopeus. Sama asia tapahtuu esimerkiksi avaruudessa olevien neutronitähteiden kanssa. Toisin sanoen, tässä tapauksessa valon nopeus tarkoittaa vain viivettä. Vaikka majakka olisi suunnattu suoraan sinulle, et näe valoa heti, mutta jonkin verran viiveellä. Tämä ei kuitenkaan millään tavalla vaikuta näkemiesi tapahtumien kulkuun, kun olet paikallasi.
Mainosvideo:
Mutta onko olemassa jopa sellaista asiaa kuin pimeys? Tarkemmin sanottuna on olemassa käsite, mutta onko itse ilmiö? Vaikka "sammuttaisit" Auringon, maa ei sukella täydelliseen läpäisemättömään pimeyteen. Tähtien, sumun ja jopa Ison Bang -valon valo valaisee tässä tapauksessa taivaasi. Itse planeetta ja kaikki siinä olevat, ruumiimme mukaan lukien, säteilevät myös valoa. Ja se näkyy infrapunassa. Vaikka olet jotenkin löytänyt tavan "sammuttaa" aurinko, silloin sekin säteilee tietyn tason hehkua melkein ikuisesti. Sinulle riittää varmasti vuosisadallesi ja tuleviksi vuosisatoiksi. Eli niin kauan kuin meillä on mahdollisuus nähdä, niin näemme. Yksikään optinen anturi ei pysty havaitsemaan täydellistä pimeyttä, koska vaikka lähellä ei olisi valonlähteitä,käytettävissä olevat kvanttiheilahtelut tuottavat myös erittäin kevyitä valon välähdyksiä. Tai ota mustat aukot - tummimmat väitetyistä esineistä. Joidenkin teorioiden mukaan nekin pystyvät säteilemään tietyn prosenttiosuuden valoa. Fysiikassa, toisin kuin ihmissuhteiden sfääri, valo "valloittaa" aina pimeyden.
Pimeys ei ole fyysinen luokka, vaan suhteellinen tila. Ei edes sitä. Tämä on valtion subjektiivinen käsitys. Fotonit voivat heijastua tai olla heijastamatta, verkkokalvon solut voivat laukaista muistiprosesseja, mutta ne eivät voi selittää subjektiivista pimeyden tunnetta, aivan kuten aaltoja ei voi edustaa muuta kuin kokemuksemme värin tai äänen tarkkailemisesta. Subjektiivinen kokemuksemme muuttuu ajoittain, mutta tämän kokemuksen yksittäiset osat ovat ajan ulkopuolella. Ja tässä mielessä voimme sanoa, että pimeydellä itsessään ei ole nopeutta.
Mikä on nopeus yleisessä mielessä? Ja onko sitä ollenkaan? Se edellyttää tietyn tilan olemassaoloa, jossa se voidaan mitata. Monet kvanttifysiikan parissa työskentelevät tutkijat - maailma, jossa tavallisen fysiikan tavanomaisista käsitteistä tulee usein hyödytöntä - uskovat kuitenkin, että avaruus itsessään on yksi todellisuuden perusteellisemman tason johdannaisista, jossa ei ole sellaisia käsitteitä kuin sijainti, etäisyys tai sama nopeus.
Avi Loeb
Harvardin yliopiston astrofysiikan professori, Black Hole Initiativen (BHI) perustaja
”Musta aukon keskustaan kiinnittynyt aine saavuttaa nopeuden, joka on lähellä valon nopeutta. Kaikella, joka kuuluu niin sanotun mustan aukon tapahtumahorisonttiin, ei ole mitään keinoa paeta. Jopa valo on ikuisesti suljettu tapahtumahorisontin sisällä. Tätä silmällä pitäen mustia reikiä voidaan pitää jonkinlaisena iankaikkisen pimeyden vankiloina. Mutta näin ei ole.
Auringon kaltainen tähti voidaan spagettoida kaasuvirtaan, jos se kulkee massiivisen mustan reiän vieressä, kuten Linnunradan galaksin keskipisteessä, jonka massa on 6 miljardia aurinkoista massaa.
Kun putoaa mustaan reikään, aine voi kuitenkin muodostaa kitkaa toistensa kanssa ja kuumentua. Tämän kitkan lopputulos on säteily. Jos imeytymisnopeus (massan kasvuprosessi) on riittävän korkea, lähtevän säteilyn paine pystyy potentiaalisesti pelastamaan ympäröivän lisäaineen putoamisen. Monilla maailmankaikkeuden massiivisimmista mustista reikistä, joiden massa on miljardeja aurinkoja, on korkeimmat mahdolliset pitoisuudet."
Neil DeGrasse Tyson
Astrofysiikka, fysiikan tohtori, kirjailija, tieteen popularisoija, Haydenin planetaarion johtaja Manhattanin Yhdysvaltain luonnonhistoriallisessa museossa. Suositun tiedesarjan "Space: Space and Time" isäntä
”Pimeyden nopeus tarkoittaa … Ottaen huomioon, että pimeys itsessään on seurausta valon lakkaamisesta? Jos valon nopeutta edustaa vakio, niin pimeyden nopeus on tarkka vastakohta valon nopeuden vakiosta. Jos valo on vektori, sillä on suuruus ja suunta, niin … puhuttaessa sen negatiivisesta arvosta, puhutaan sen vastakkaisesta suunnasta. Pimeys on tässä tapauksessa vastakkainen, ei suora. Sanoisin, että pimeydellä on päinvastainen negatiivinen arvo valon nopeudelle."
Sara Caudill
FT Leonard E. Parkerin painovoiman, kosmologian ja astrofysiikan tutkimuskeskuksesta, Wisconsin-Milwaukee
”Mustajen reikien painovoima on niin suuri, että edes valo ei pääse siitä ulos, kun se tulee tapahtumahorisontinsa säteeseen - näkymättömät rajat, jotka luovat paluupisteen. Koska mustilla reikillä on niin voimakas painovoima, ajan vahvistuksen vaikutus vaikuttaa tämän vahvan painovoimakentän ulkopuolelle tehtyihin havaintoihin.
Oletetaan, että kaukana mustasta aukosta on ulkopuolinen tarkkailija, joka näkee valaisevan esineen putoamisen mustaan reikään. Tarkkailijan kannalta tämä valoisa esine hidastaa ensin nopeuttaan ja sitten "sammuu", muuttuen niin himmeäksi, että sitä on mahdotonta nähdä. Tarkkailija ei edes pysty näkemään, kuinka esine ylittää tapahtumahorisontin rajan.
Jos tarkastelemme tilannetta asiasta, joka kuuluu tähän mustaan aukkoon. Kuvittele nyt musta aukko, jota ympäröi hehkuva kaasupilvi. Tämän pilven muodosti pilkottu tähti, joka meni liian lähelle tätä mustaa reikää. Tämä kaasupilvi näkyy litistettynä levynä, jota kutsutaan myös lisäyslevyksi. Joten tämän levyn kaasu imeytyy lopulta kokonaan mustaan reikään, mutta tämä ei tapahdu heti.
Tosiasia, että on olemassa nopeusrajoitus, joka riippuu lämmitetyn kaasun säteilypaineen voimasta, mikä vastustaa itse mustan aukon sisäisen painovoiman vaikutusta. Viime kädessä, kun kaikki kaasu on imeytynyt mustaan reikään, sen koko kasvaa. Esimerkiksi, jos otamme mustan aukon, jonka alkuperäinen massa on kymmenen kertaa aurinkomme massa ja sen massan lisääntymisnopeus saavuttaa maksimiarvonsa (ns. Eddingtonin raja), niin noin miljardin vuoden kuluttua tämän mustan aukon massa saavuttaa 100 miljoonan massan. kertaa suurempi kuin aurinkoomme massa”.
David Reice
Laserinterferometrisen gravitaatioaalto observatorion (LIGO) tieteellinen johtaja
”Pohjimmiltaan kaikki riippuu siitä, oletko sinä asia, jonka musta aukon loputon kuritus imee, vai oletko tarpeeksi kaukana tapahtumapaikasta ja olet kiihkeä tarkkailija tapahtumalle, jossa joku tai jokin muu kuuluu tähän erittäin kuiluun. Jos olet epäonninen ja olet ensisijainen, niin nopeus on erittäin korkea. Todennäköisesti puhumme indikaattoreista, jotka ovat lähellä valon nopeutta.
Jos joudut toisen sijaan ja olet riittävän kaukana mustasta reiästä, nopeus, jolla musta aukko imeytyy, tuntuu tuntuvasti vähenevän painovoima-ajan dilataation vaikutuksesta. Hänen mukaansa "kello" painovoimakentän vaikutuksen alaisena hidastuu ja erittäin voimakkaan painovoimakentän vaikutuksesta - jopa hitaammaksi, mikä tulee totta vain lähestyessäsi mustan aukon tapahtumahorisonttia.
Tarkoitan ylivoimaisesti, että paikallisessa koordinaattijärjestelmässäsi pysyt paikallaan suhteessa mustaan reikään (eli et sinut kiinnosta siihen) ja tämän mustan aukon painovoimakenttä ei vaikuta paikalliseen aikajärjestelmääsi. Tässä tapauksessa mustan aukon vaikutuksen ulkopuolella olevalle henkilölle näyttää siltä, että esine tai aine liikkuu kohti mustan aukon tapahtumahorisonttia äärettömän kauan.
Nyayesh Afshordi
Astrofysiikka Waterloon yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitokselta sekä kosmologian ja painovoiman laitoksen päällikkö Kanadan teoreettisen fysiikan kehän instituutissa
Uskon, että 'pimeyden' nopeus on ääretön! Klassisessa fysiikassa avaruuden pimeyden yleisen käsitteen nojalla vain tyhjää tyhjiötä voidaan pitää. Kvanttimekaniikan ansiosta tiedämme kuitenkin, että pimeyttä ja tyhjää tilaa ei oikeastaan ole. Vaikka sinulle näyttää siltä, ettei ole olemassa mitään valonlähteitä, joita voisimme nähdä, tämä lähde voi olla sähkömagneettisten kenttien heilahtelu. Näiden kvanttivaihtelujen on oltava läsnä jopa avaruus-ajan läpi kulkevien ja LIGO-laboratorion vasta äskettäin löytämien painovoima-aaltojen sisällä.
Ongelmana on, että tämän kvantti-aaltopainon paino on ääretön. Toisin sanoen, tällä hetkellä ei ole pakottavaa kvanttigravitaation teoriaa, jonka useimmat tutkijat olisivat yhtä mieltä. Tarvittava vastaus kysymykseen voi olla piilossa "pimeyden" nopeuden mahdollisuudessa, toisin sanoen kvanttiväreily saavuttaa äärettömän arvon (tai tulla mielivaltaisesti suureksi), etenkin pienissä mittakaavoissa ja lyhyen ajan. Tietenkin, tämä on vain oletus, mutta minusta vaikuttaa siltä, että tämä on tehokas tapa ymmärtää ison paineen periaatetta ja olemusta, mustia reikiä, tummaa energiaa ja kvanttigravitaatiota."
NIKOLAY KHIZHNYAK