prodaja@kockaikugla.com hr@kockaikugla.com vjeko.kovacicek@kockaikugla.com info@kockaikugla.com mail@kockaikugla.com webmaster@kockaikugla.com admin@kockaikugla.com kockaikugla.com web.kockaikugla.com www.kockaikugla.com

Bug Online

Znanost i tehnologija

Svjetlost sporija od svjetlosti

Brzina svjetlosti u vakuumu nepromjenjiva je. Ta je činjenica jedan od kamena temeljaca moderne fizike. Svjetlost, ili općenito elektromagnetski val, u praznom prostoru putuje brzinom c koja iznosi 299792458 metara u sekundi. Točno 299792458, ni manje ni više. Bez decimala. Naravno, cjelobrojnost te temeljne fizičke konstante nije slučajna. Metar, jedna od sedam osnovnih jedinica Međunarodnog sustava, koji je nekad bio definiran kao četrdesetmilijunti dio Zemljina meridijana, od 1983. definira se kao duljina puta koji u vakuumu svjetlost prijeđe za vrijeme od 1/299792458 sekunde. Svaka jedinica je, naravno, stvar dogovora. No, to što je jedinica za duljinu definirana preko brzine svjetlosti u vakuumu, samo pokazuje koliko smo sigurni u nepromjenjivost te veličine. S druge strane, prošli je tjedan ugledni znanstveni časopis Science objavio rad grupe britanskih fizičara koja je pokazala, teorijski i eksperimentalno, da pojedinačni foton u praznom prostoru može putovati brzinom manjom od c. U čemu je kvaka?

U prozirnom sredstvu – primjerice vodi, staklu ili zraku – svjetlost putuje sporije nego u vakuumu. To se uči već u osmom razredu osnovne škole. Ako je prozirno sredstvo homogeno, znači svugdje jednakih svojstava, možemo ga opisati jednom veličinom koju nazivamo indeksom loma, n. Brzina svjetlosti u  sredstvu tada je c/n. Primjerice, dijamant ima indeks loma 2,4 pa je brzina svjetlosti u dijamantu oko 125000 km/s, za razliku od 300000 km/s koliko otprilike iznosi u vakuumu. Ono što se u školi ne uči, ni u srednjoj ni na fakultetu (osim ako ne studirate fiziku), jest da indeks loma može biti i manji od jedan. Što povlači da je c/n veće od brzine svjetlosti u vakuumu, što pak na prvi pogled narušava posebnu teoriju relativnosti. Na prvi pogled. Zapravo ju ne narušava jer c/n nije brzina kojom se prenosi signal, nego brzina kojom se širi faza vala. Tu brzinu nazivamo faznom brzinom, a ona može ne samo premašivati c nego u nekim posebnim slučajevima čak težiti u beskonačnost.

Osim fazne brzine, za svaki se val – ne samo elektromagnetski – može definirati i grupna brzina. To je brzina kojom putuje cijeli valni oblik. Postoje, naravno, precizne matematičke formule za grupnu i faznu brzinu, ali su one izvan dosega ovog teksta. Bitno je reći da se grupna brzina najčešće povezuje s brzinom prenošenja energije ili informacije. To je u većini slučajeva točno, ali ne uvijek. U posebnom sredstvu grupna brzina može nadmašiti brzinu svjetlosti, ali tada to opet nije brzina prenošenja signala. Još zanimljivije, grupna se brzina može jako smanjiti, čak svesti na nulu (kao da se laserski puls zaustavi) ili negativnu vrijednost (kao da se laserski puls giba unazad).

Sve te promjene, u odnosu na c, grupne ili fazne brzine elektromagnetskog vala posljedica su širenja vala kroz neko vrlo specifično sredstvo – medij koji ima određena svojstva. No, svjetlost nije mehanički val koji za svoje širenje treba medij. Svjetlost se može širiti i kroz potpuno prazan prostor. Kroz vakuum. U tom su slučaju fazna brzina, grupna brzina i brzina širenja signala sve jednake i iznose c. Doduše, uz jedan uvjet koji se obično podrazumijeva, no nije uvijek ispunjen: val se mora širiti neometano. Takav val fizičari nazivaju ravnim valom.

Usporavanje svjetlosti u vakuumu, o kojem se govori u zadnjem broju časopisa Science, ne odnosi se na ravni val. Odnosi se na val koji je itekako ometan, koji je natjeran na gibanje unutar posebno oblikovanog snopa – Gaussovog ili Besselovog. Ti snopovi nose nazive prema funkcijama koje opisuju njihovu geometriju. Britanski su fizičari, dakle, radili s takvim snopovima premda su zapravo opažali individualne fotone. Stvar je u tome da se intenzitet snopa danas može tako precizno smanjivati i svjetlost tako precizno detektirati da se doslovno može raditi s pojedinačnim česticama svjetlosti – fotonima. A ti fotoni svejedno poštuju ograničenje koje im nameće oblik snopa zadan posebnim razmještajem leća i kolimatora. Izmjereno smanjenje brzine fotona u vakuumu, u tom eksperimentu, odnosi se na grupnu brzinu i, do na preciznost mjerenja, slaže se teorijski predviđenim vrijednostima. Invarijantnost brzine svjetlosti u vakuumu vrijedi i dalje. Ali, samo za ravni val. To je jedan fini detalj prirode svjetlosti koji dosad nismo znali, a saznali smo ga eto u 2015. godini koju je UNESCO, sasvim prigodno, proglasio Međunarodnom godinom svjetlosti i tehnologija zasnovanih na svjetlosti.

Dr. sc. Dario Hrupec znanstveni je suradnik u području prirodnih znanosti. Radi na Institutu Ruđer Bošković u Zagrebu gdje se bavi se astročestičnom fizikom, posebice visokoenergijskom gama-astronomijom. Član je međunarodne kolaboracije MAGIC čiji su Čerenkovljevi teleskopi smješteni na kanarskom otoku La Palmi. Član je uredništva časopisa Priroda i urednik za fiziku terminološke baze hrvatskoga strukovnog nazivlja STRUNA. Predano se bavi promocijom i popularizacijom prirodnih znanosti.

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (24)

Keso sri 4.2.2015 02:04

Svjetlost sporija od svjetlosti

Jedan dobar prikaz:https://www.youtube.com/watch?v=0uunSMipnxA Čak je i ovaj prastari od Carl Sagana dobar:https://www.youtube.com/watch?v=-CIs3jOnfiM...

Keso sri 4.2.2015 01:00

Svjetlost sporija od svjetlosti

Ovo mi se čini realističnije:Ovo mi se čini realističnije, ali na žalost je snimka u lošoj rezoluciji. Po meni, "Unreal 3D Lightspeed" engine još uvijek čeka da je netko napravi kako se spada......

Keso uto 3.2.2015 22:02

Svjetlost sporija od svjetlosti

Video je pogrešan i neistinit.Video prikazuje da se kamera giba blizu (ili čak jednako) brzine svjetlosti. Iz pogleda te kamere prostor ispred nje (u pravcu gibanja) bi se kontrahirao i postao kraći, puno kraći. Zbog toga bi iz perspektive kamere sav taj put bio pređen za jako kratko vrijeme, gotovo...

phoenix2003 uto 3.2.2015 11:12

Svjetlost sporija od svjetlosti

Polako gubimo kompas i kontrolu. Zovite domagoja!...

ROADRUNNER pon 2.2.2015 19:05

Svjetlost sporija od svjetlosti

Ako se ne varam ima gravitacijske. Možemo vidjeti distribuciju tamne materije koristeći gravitacijsku leću....

Može li svjetlost biti sporija od brzine svjetlosti? A brža? Malo teorije iza nedavnog praktičnog eksperimenta koji je usporio gibanje svjetlosti u slobodnom prostoru...

pon 2.2.2015

Internetske stranice u torrentu

Project Maelstrom je sustav koji omogućuje distribuirani smještaj internetskih stranica na računalima samih posjetitelja 23:00

Gubici i pad prometa u Juniperu

U zadnjem kvartalu prošle godine Juniper je poslovao sa 1,1 milijardi dolara prometa uz 769,6 milijuna dolara gubitka. 22:11

Mourinho iz Beograda

Top Eleven 2015 nova je igra najvećeg studija iz regije. Popularni simulator upravljanja nogometnim klubom nadograđen je novim mogućnostima, a dobio je i ambasadora 21:03

Evernote Premium za korisnike HT-a

Iz Hrvatskog Telekoma obavještavaju o produljenju partnerstva s Evernoteom čime korisnici dobivaju mogućnost korištenja Premium usluge 20:13

Vjetroelektrana za Amazon Web Services

Amazon je sklopio partnerstvo za izgradnju vjetroelektrane koja će osiguravati "zelenu" energiju za njegove poslužitelje za uslugu u oblaku Amazon Web Services (AWS) 19:24

Partnerstvo Epsona i Mercedes F1 momčadi

Epson najavljuje partnerski odnos s pobjedničkom ekipom svjetskog F1 prvenstva Mercedes AMG Petronas Formula One Team 18:51

Svjetlost sporija od svjetlosti

Može li svjetlost biti sporija od brzine svjetlosti? A brža? Malo teorije iza nedavnog praktičnog eksperimenta koji je usporio gibanje svjetlosti u slobodnom prostoru... 18:05

Intel preuzima Lantiq

Njemački proizvođač čipova za IoT uređaje postat će dijelom Intela za nepoznati iznos 16:04

Sonyjev Bluetooth zvučnik s 12 sati autonomije

Sony je predstavio nove bežićne zvučnike SRS-X11, koje odlikuju male kompaktne dimenzije, dobra autonomija i raznobojna kućišta 15:10

Project Tango slijedi Google Glass

Još jedan Googleov projekt izlazi iz eksperimentalne faze, a budućnost mu je za sada nepoznata 13:25

LG G4 će možda imati 3K ekran

Na webu su se pojavile informacije kako bi novi LG-jev flagship telefon trebao imati 5,5-inčni ekran rezolucije 2880 x 1620 piksela 12:39

Stigao Raspberry Pi 2

Iako se velika nadogradnja nije očekivala još barem dvije godine, Raspberry je odlučio uznenaditi kupce 11:07

Vine aplikacija za djecu na iPhoneima

Twitter je predstavio Vine Kids, posebnu verziju Vine aplikacije prilagođenu djeci, koja će zasada biti dostupna samo na iPhone uređajima 09:11

Lov na propuste još isplativiji

Google će od sada čak i unaprijed nagrađivati stručnjake koji rade na otkrivanju grešaka u njihovim sustavima 07:27

Windows 10 Enterprise nije besplatan za tvrtke

Nakon najave kako će Windows 10 biti besplatan za sve kupce Windowsa 7 i novijih verzija, hladan tuš je uslijedio kome drugom nego dijelu poslovnih korisnika 06:49

IBM i u problemima dijeli bonuse

Unatoč padu prihoda 11 kvartala zaredom, šefovi kompanije pokupit će prilično izdašne godišnje bonuse 06:16

Prvi WhatsApp pozivi su obavljeni

Nakon podosta najave glasovni pozivi putem WhatsAppa su napokon stigli, no ne svima, čini se kako će WhatsApp za sada ovu mogućnost puštati na kapaljku 00:52

tjedni pregled

najkomentiranije na forumu