Ταχυτητα φωτός

[Κωνσταντίνος Τσατσαρούνος]

Υπάρχει πιθανότητα το φώς να ταξιδεύει ποιό γρήγορα απο την σταθερά c

που έχει οριστεί ως η μεγαλύτερη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί;

[vtsamis]

Υπάρχει πιθανότητα το φώς να ταξιδεύει ποιό γρήγορα απο την σταθερά c

που έχει οριστεί ως η μεγαλύτερη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί;

 

Η ταχύτητα του φωτός ΕΙΝΑΙ μια σταθερά, η "C", με τιμή 299. 792. 500 m/sec στο ΚΕΝΟ. Σε όλα τα οπτικώς διαφανή υλικά όμως η ταχύτητα αυτή μειώνεται: στο νερό γίνεται 230.609.615 m/sec. Είναι δυνατόν να ΞΕΠΕΡΑΣΤΕΙ αυτή η τιμή από σωματίδια υψηλών ενεργειών, πχ φορτισμένα σωματίδια β (ηλεκτρόνια) που παράγονται από πυρηνικές αντιδράσεις σχάσεως.

Το 1936 ο Pavel Cerenkov (βραβείο Nobel 1958) κατόρθωσε να επιτχύνει ηλεκτρόνια με ταχύτητες 257.500.000 m/sec (στο νερό). Τότε προκύπτει το Φαινόμενο Cerenkov: Ένας κώνος γαλάζιου φωτός. Το φαινόμενο αυτό (ακτινοβολία Cerenkov) είναι ανάλογο του κρουστικού κύματος που δημιουργείται όταν ξεπεραστεί η ταχύτητα του ήχου (υπερηχητικά jets). Εδώ συμβαίνει το εξής: το φορτισμένο σωματίδιο β στην πορεία του "πολώνει" τα μόρια του νερού (τείνει να τα αναδιατάξει σε ορισμένη διεύθυνση) και έτσι στρεβλώνεται τοπικά το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Μετά τη διέλευσή του τα μόρια σπεύδουν να αποκαταστήσουν την αρχική τους διάταξη με αποτέλεσμα οι παλμοί Cerenkov να ενισχύονται λόγω ενισχυτικής συμβολής (άν η ταχύτητα του σωματιδίου είναι μικρότερη από αυτήν του φωτός στο συγκεκριμένο μέσο οι οι παλμοί Cerenkov αποσβένυνται λόγω αναιρετικής συμβολής). Μπορείς να δεις το φαινόμενο αν κοιτάξεις τη δεξαμενή νερού ενός πυρηνικού αντιδραστήρα, ως ένα "απόκοσμο γαλάζιο φως" που εκπέμπεται.

Αντίστοιχο φαινόμενο προκύπτει με την κοσμική ακτινοβολία. Εδώ τα σωματίδια είναι τα υπο ανίχνευση νετρίνα. Οι γαλάζιοι κώνοι Cerenkov είναι ΤΟ ΖΗΤΟΥΜΕΝΟ, και ανιχνεύονται μέσω πολύπλοκου δικτύου ευαίσθητων φωτοπολλαπλασιαστών. (βλ πειράματα SuperKamiokaNDE, Nestor, κλπ.)

 

ΥΣ: βλέπε και ίντερνετ, άπειρα links.

 

Ελπίζω να βοήθησα,

Βαγγέλης.

[gkpapafilis]

Κάπου διάβασα (νομίζω στο QED του Feynman) ότι στην πραγματικότητα και για να υπάρχει συνέπεια με την κβαντική αρχή της απροσδιοριστίας, ένα φωτόνιο μπορεί να έχει διαφορετικές τιμές για την ταχύτητά του, μικρότερες ή και μεγαλύτερες από C. Όταν εφαρμόζεται η κβαντική ηλεκροδυναμική με τα περίφημα "αθροίσματα ιστοριών" του συγγραφέα, τότε είμαστε υποχρεωμένοι να θεωρούμε όλες τις δυνατές τιμές που μπορεί να λάβει το μέτρο της ταχύτητας ενός φωτονίου οι οποίες όπως προαναφέρθηκε είναι δυνατόν να είναι και μεγαλύτερες από C. Η κβαντική φυσική είναι η φυσική του παραδόξου όπου η πρόταση "το σωματίδιο έχει ακριβώς αυτή την ιδιότητα" είναι απλά λανθασμένη και μόνο βάσει πιθανοτήτων και στατιστικής μπορούμε να έχουμε ποσοτικά αποτελέσματα. Από την πλευρά της στατιστικής λοιπόν βρίσκουμε ότι η ΜΕΣΗ ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι C. Ένα μεμονωμένο φωτόνιο όμως μπορεί να τρέχει και με μεγαλύτερη ταχύτητα.

 

Μη βαράτε, τάδε έφη Feynman...

[vtsamis]

Συμφωνώ Γιώργο. Χωρίς να έχω αυτή τη στιγμή μπροστά μου κάτι από Κβαντική Ηλεκτροδυναμική, νομίζω ότι η τιμή της ταχύτητας τυχαίου φωτονίου προκύπτει από την ανάλογη κυματοσυνάρτηση: Κλείνεις τα μάτια, βάζεις το χέρι στο καπέλο, και ότι σου λάχει, σωστά;