Có thứ gì di chuyển nhanh hơn ánh sáng không?

Ánh sáng mang những đặc tính giống cả hạt lẫn sóng, có thể di chuyển với tốc độ lên tới khoảng 300.000 km mỗi giây trong chân không.

Minh họa các chùm ánh sáng. Ảnh: Yuichiro Chino

Năm 1676, khi điều tra và nghiên cứu mặt trăng Io của sao Mộc hoạt động, nhà thiên văn người Đan Mạch Ole Romer giám sát rằng ánh sáng truyền đi với tốc độ hữu hạn. Hai năm sau, dựa trên tài liệu mà Romer tích lũy, nhà khoa học Hà Lan Christiaan Huygens trở thành người tiên phong nỗ lực xác lập tốc độ thực của ánh sáng, theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ, thành phố Thành Phố New York .

Huygens đưa ra con số 211.000 km mỗi giây. Con số này không chính xác theo tiêu chuẩn ngày nay, khi các nhà khoa học đo được tốc độ ánh sáng trong chân không là khoảng 299.792 km mỗi giây. Tuy nhiên, tính toán của ông cũng đã cho thấy ánh sáng truyền đi với tốc độ đáng kinh ngạc.

Bạn đang đọc: Có thứ gì di chuyển nhanh hơn ánh sáng không?

Theo thuyết tương đối hẹp của Albert Einstein, ánh sáng truyền đi nhanh đến mức trong chân không, không gì trong ngoài hành tinh hoàn toàn có thể hoạt động nhanh hơn .
” Chúng ta không hề chuyển dời trong chân không thiên hà nhanh hơn ánh sáng “, Jason Cassibry, phó giáo sư kỹ thuật hàng không thiên hà tại Trung tâm Nghiên cứu Lực đẩy, Đại học Alabama, khẳng định chắc chắn .
Vậy khi ánh sáng không ở trong chân không, điều này còn đúng không ?
Về mặt kỹ thuật, chính lời chứng minh và khẳng định ” không gì hoàn toàn có thể vận động và di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng ” cũng không trọn vẹn đúng chuẩn, tối thiểu là trong thiên nhiên và môi trường không phải chân không, theo Claudia de Rham, nhà vật lý triết lý tại Đại học Hoàng gia London .
Ánh sáng bộc lộ những đặc tính giống cả hạt lẫn sóng, do đó hoàn toàn có thể coi là cả hạt ( photon ) và sóng. Điều này gọi là lưỡng tính sóng – hạt .
Nếu coi ánh sáng như sóng thì có nhiều nguyên do khiến một số ít sóng hoàn toàn có thể vận động và di chuyển nhanh hơn ánh sáng trắng ( hoặc không màu ) trong một thiên nhiên và môi trường nào đó, theo de Rham. Một nguyên do là khi ánh sáng truyền qua một môi trường tự nhiên – ví dụ thủy tinh hoặc giọt nước – thì những tần số hoặc sắc tố ánh sáng khác nhau truyền đi với tốc độ khác nhau .
Ví dụ trực quan rõ ràng nhất về điều này xảy ra với cầu vồng. Cầu vồng thường có bước sóng đỏ ( dài và nhanh hơn ) ở phía trên, bước sóng tím ( ngắn và chậm hơn ) ở phía dưới, theo Đại học Wisconsin – Madison .

Cầu vồng trên hồ Harper Lake ở Louisville, bang Colorado, Mỹ. Ảnh: Bambi L. Dingman/dreamstime

Tuy nhiên, khi ánh sáng truyền qua chân không, điều này không còn chính xác. “Mọi ánh sáng đều là một loại sóng điện từ và tất cả chúng có cùng tốc độ trong chân không. Điều này đồng nghĩa cả sóng vô tuyến và tia gamma đều có tốc độ như nhau”, Rhett Allain, giáo sư vật lý tại Đại học Đông Nam Louisiana, giải thích.

Xem thêm: Top 10 loa nghe nhạc hay nên mua nhất hiện nay

Vì vậy, theo de Rham, thứ duy nhất hoàn toàn có thể chuyển dời nhanh hơn ánh sáng chính là ánh sáng, nhưng chỉ khi không ở trong chân không ngoài hành tinh. Lưu ý, bất kể trong môi trường tự nhiên nào, ánh sáng cũng không khi nào vượt quá tốc độ tối đa là 299.792 km mỗi giây .
Tuy nhiên, theo Cassibry, có 1 số ít điểm cần xem xét khi nói về những thứ hoạt động nhanh hơn tốc độ ánh sáng. ” Có những phần ngoài hành tinh đang co và giãn ra xa khỏi tất cả chúng ta với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng vì không – thời hạn đang co và giãn “, ông nói .
Ví dụ, kính viễn vọng khoảng trống Hubble gần đây đã phát hiện ánh sáng 12,9 tỷ năm tuổi từ ngôi sao 5 cánh Earendel xa xôi. Tuy nhiên, vì ngoài hành tinh đang co và giãn tại mọi điểm, Earendel cũng đang chuyển dời ra xa khỏi Trái Đất. Nó đã chuyển dời như vậy kể từ khi hình thành và hiện cách Trái Đất tới 28 tỷ năm ánh sáng .
Trong trường hợp này, không – thời hạn đang co và giãn, nhưng vật chất trong không – thời hạn vẫn vận động và di chuyển trong số lượng giới hạn của tốc độ ánh sáng .

Vị trí của Earendel trong ảnh chụp từ kính Hubble. Ảnh: NASA

” Chúng ta hoàn toàn có thể tưởng tượng việc truyền tin với tốc độ ánh sáng trải qua những mạng lưới hệ thống ngoài hệ Mặt Trời. Nhưng luân chuyển con người với tốc độ ánh sáng thì không hề vì tất cả chúng ta không hề tăng cường bản thân đến mức như vậy “, de Rham nói .
” Kể cả trong điều kiện kèm theo lý tưởng, nơi tất cả chúng ta có năng lực liên tục tăng cường bản thân với tốc độ không đổi – bỏ lỡ việc làm thế nào để có công nghệ tiên tiến giúp con người tăng cường liên tục – tất cả chúng ta cũng không khi nào thực sự đạt được tốc độ ánh sáng. Chúng ta hoàn toàn có thể tới gần nhưng không khi nào chạm ngưỡng đó “, bà bổ trợ .
Cassibry cũng đồng tính với quan điểm này. ” Bỏ qua thuyết tương đối, nếu tăng cường ở mức 1G ( trọng tải Trái Đất ), bạn sẽ mất một năm để đạt tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, bạn sẽ không khi nào thực sự đạt được tốc độ đó vì khi bạn khởi đầu tiệm cận tốc độ ánh sáng, nguồn năng lượng khối lượng của bạn tăng lên, tiến gần đến vô hạn “, ông nói .

“Một trong số ít những cách gian lận có thể sử dụng là mở rộng và thu hẹp không – thời gian, qua đó kéo mục tiêu về gần bạn hơn. Dường như không có giới hạn cơ bản nào về tốc độ giãn nở hay co lại của không – thời gian, nghĩa là chúng ta có thể tới gần giới hạn vận tốc này vào một ngày nào đó”, Cassibry bổ sung.

Xem thêm: Top 10 loa nghe nhạc hay nên mua nhất hiện nay

Allain cũng nhận định và đánh giá, vận động và di chuyển nhanh hơn ánh sáng là điều xa vời, nhưng chú ý quan tâm rằng nếu con người muốn tò mò những hành tinh xa xôi, hoàn toàn có thể không thực sự cần đạt tốc độ như vậy .
Ông cho rằng lỗ sâu ( wormhole ) hoàn toàn có thể là một giải pháp nếu con người muốn chuyển dời nhanh. ” Cách này không thực sự khiến tất cả chúng ta đi nhanh hơn ánh sáng, nhưng phân phối cho tất cả chúng ta lối tắt đến 1 số ít vị trí trong ngoài hành tinh “, ông nói .

VNE

Source: https://thomaygiat.com
Category : Nghe Nhìn