سرعة الضوء في الفراغ قد لا تكون ثابتة!!

تعتبر سرعة الضوء من الثوابت الأساسية في عالم الفيزياء و أكثرها أهميةً ، لكن دراسةً جديدةً تُظهر أن الضوء لا يسير دائماً بـ”سرعة الضوء” في الفراغ.

قدمت تجربة قام بها علماء الفيزياء البصرية في جامعة غلاسكو في اسكتلندا دليلاً على أنّه يمكن تخفيف سرعة دفقات الضوء من خلال التلاعب بالبنية المكانية لها.
اقترح العلماء في هذه الدراسة التي نُشرت في Science أن “سرعة الضوء” يجب أن تعتبر حداً أقصى للسرعة بدلاً من كونها قيمة ثابتة غير متغيرة تنطبق على كل أشكال الضوء المارّة بفضاءٍ حر.

“الإبطاء في سرعة الضوء في تجربتنا ليس كبيراً ، بنسبة 0,001% فقط ، لكن وجود هذا الإبطاء يعارض المفهوم الأساسي القائل بأن الضوء دائماً يسير بنفس السرعة” بحسب Miles Padgett.
سرعة الضوء و هي 299,792,458 متراً في الثانية تعد ثابتاً أساسياً في الفيزياء و تمثل السرعة القصوى لانتقال الطاقة أو المادة أو المعلومة.
عندما تتغير سرعة الضوء فهو عادةً بسبب مادة معيقة كالماء التي تملك معامل انكسار أكبر من الفراغ ( عندما تمر الموجات الضوئية من خلال الماء تنحني مما يتسبب في تباطؤها).
لكن الجديد في هذه التجربة أنّ الباحثين من خلال تجارب متكررة استطاعوا إثبات وجود اختلاف دقيق جداً في سرعة فوتونات تسير في الوسط نفسه.

قام الباحثون بمقارنة سرعتي فوتونين متطابقين لكن لأحدهما بنية مُغيّرة ، أحد الفوتونين أُطلق عبر ليف بإتجاه الحسّاس في حين أن الأخر أُطلق عبر ما سماه الباحثون “قناع” و هذا القناع غيّر بنية الفوتون قبل أن يُوجه الفوتون إلى الحسّاس.
و يوضح Andrew Grant :”إن تغيّر البنية يجب ألّا يوثر ، كان على الفوتونين أن يصلا في الوقت نفسه و هو ما لم يحدث ، نتائج التجارب توضّح أن الفوتون ذو البنية المغيّرة وصل متأخراً بضعة ميكرومترات لكل مترٍ تحركه”.
و بحسب قول Padgett فأن التأخر في طول التأخر اعتماداً على نمط “القناع” كان قابلاً للتنبؤ من قبل فريق البحث.

ناقشت عدة أوراق بحثية نظريّة سابقاً أهمية التغيّر في سرعة الضوء في الفراغ معلّلةً ذلك بأن الفراغ في الفضاء ليس فراغاً تماماً فهو مليء بجسيمات افتراضية كالكواركات التي تلتقط الفوتونات و تعيد إطلاقها مُغيّرةً من سرعة الفوتونات.
لكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة و اختبار التغير في سرعة الضوء.
و بحسب الباحثين في هذه الدراسة :”التأثير المُلاحظ على سرعة الضوء سينطبق على كل النظريات الموجية مثل أمواج الصوت و الأمواج الجذبوية”.