Muito de como entendemos a maneira como nosso universo é construído depende de constantes - medições físicas que descrevem, por exemplo, a carga e a massa do elétron. Essas quantidades são a base para equações teóricas básicas e não mudam. Exceto, os cientistas descobriram que a constante mais famosa, a velocidade da luz, não é tão constante quanto pensávamos.
Quando a luz viaja através do vidro ou da água, ela fica mais lenta. Mas os cientistas pensaram que, quando passa através de um vácuo, a velocidade invariável é de 299.792.458 metros por segundo. Novo trabalho, publicado no arXiv.org, mostra que nem sempre é esse o caso. Dependendo da estrutura da luz, os pesquisadores observaram, fótons, a unidade básica de luz, vai viajar mais devagar.
Os pesquisadores essencialmente colocaram fótons de estrutura diferente uns contra os outros. A luz é frequentemente representada como uma onda (embora toda a coisa de onda / partícula possa se tornar sinuosa), mas isso é apenas uma aproximação, escreve Andrew Grant para Science News . Pense em um laser, ele sugere - que estrutura a luz como um feixe concentrado ou em forma de olho de boi. Ou pense em como a luz se comporta quando passada por uma lente - ela pode se reunir em um ponto.
Então, a estrutura da luz pode variar, e é sobre isso que esse experimento depende. Grant escreve:
Os pesquisadores produziram pares de fótons e os enviaram em caminhos diferentes em direção a um detector. Um fóton passou direto por uma fibra. O outro fóton passou por um par de dispositivos que manipulavam a estrutura da luz e depois a trocavam de volta. Se a estrutura não importasse, os dois fótons teriam chegado ao mesmo tempo. Mas isso não aconteceu. As medições revelaram que a luz estruturada chegou consistentemente a vários micrômetros de atraso por metro de distância percorrida.
"É um trabalho muito impressionante", disse Robert Boyd, físico óptico da Universidade de Rochester, ao Science News . "É o tipo de coisa que é tão óbvia, você se pergunta por que você não pensou nisso primeiro."
Anteriormente, dois grupos de pesquisa diferentes tinham a ideia de que a velocidade da luz poderia mudar, principalmente porque o que pensamos como um vácuo não é realmente vazio. Eles discutiram a possibilidade de que o espaço é, na verdade, "uma grande sopa de partículas virtuais que aparecem e desaparecem em frações minúsculas de um segundo", relata Livescience. Essas partículas piscando impediriam a luz e causariam flutuações. Mas esses dois trabalhos eram teóricos. O novo artigo inclui observações que mostram que alguns fótons foram retardados.
Isso não significa que todo o nosso entendimento do universo seja descartado. Ou pelo menos, não é algo que a pessoa típica notará na vida diária. Somente os físicos que trabalham em problemas específicos, como o estudo de pulsos de luz muito curtos, precisariam mudar o que fazem. O resto de nós ainda pode usar o valor escrito em nossos livros. E não se preocupe, ainda poderemos obter medidas surpreendentemente precisas da velocidade da luz em casa usando um microondas e uma barra de chocolate.
