Işık her zaman ışık hızında ilerlemez. Atma yapısı, boşlukta bile fotonları yavaşlatabilir. Işık atmalarının yapısına odaklanan ya da onlara müdahale eden yeni bir deney, atmaların hızının azaldığını açığa çıkardı, üstelik vakum koşullarında bile.
Yayına kabul edildiği için özeti arXiv.org’da yayınlanan makale zor bir deneysel kanıtı açıklıyor: Kanıt, fizikteki en önemli sabitlerden biri olan ışık hızının, boşluktan geçen ışık için değişmez bir oran yerine, bir sınır olarak düşünülmesi gerektiğini ortaya koyuyor.
New York’taki Rochester Üniversitesinde optik fizikçi olan Robert Body’ye göre bu çok etkileyici bir çalışma.
İngiltere’deki Glasgow Üniversitesinde optik fizikçi Miles Padgett’in önderliğindeki araştırmacılar etkiyi, yapıları dışında özdeş olan fotonları yarıştırarak gösterdi. Yapılandırılmış ışık sürekli olarak birazcık daha geç ulaştı. Günlük yaşamda ve çoğu teknolojik uygulamada farkedilebilen bir etkisi olmasa da bu yeni araştırma ışığın davranışında temel ve önceden değer verilmeyen bir inceliği aydınlatıyor.
Boşlukta genellikle c ile gösterilen ışık hızı fizikte, özellikle de Einstein’in Görelilik Kuramı için merkezi bir sabit. c ölçümünün önemli bir deneysel sorun olduğu kabul edilirken, şimdi kolayca, saniyede 299,792,458 metre yol aldığı belirlendi. Bu arada anımsatalım ki, metrenin kendisi de ışığın boşluktaki hızı cinsinden tanımlanmıştır. Genel olarak, ışık c hızında hareket etmiyorsa bir malzemenin içinden geçmesi yüzündendir; örneğin cam ya da su, içinden geçen ışığı yavaşlatır.
Padgett ve ekibi, ışık hızını boşlukta değiştirebilen temel etkenler olsaydı neler olacağını merak etti. Önceki çalışmalar, ışığın yapısının hızını değiştirmede bir payı olabileceğini sezindirmişti. Fizik kitapları, ışığı düzlem dalgalar olarak idealleştirse de ışığın yapısı gerçekte çok daha karmaşıktır. Örneğin, bir merceğin içinden geçtikten sonra ışık tek noktada birleşebilir. Işık, lazerlerle ışık demetlerine dönüştürülebilir.
Araştırmacılar proton çiftlerini üretti ve farklı yollardan bir dedektöre doğru gönderdi. Fotonlardan biri fiber içinde dümdüz yol aldı. Öteki foton ışığın yapısını değiştiren ve sonra yeniden eski haline döndüren bir aygıt çiftinin içinden geçti. Işığın yapısı önemsiz olsaydı iki foton aynı zamanda dedektöre ulaşırdı. Ama öyle olmadı! Ölçümler, yapılandırılmış ışığın sürekli olarak, katettiği yolun metre başına birkaç mikrometre daha geç ulaştığını gösterdi.
Body, “Etkinin varlığına şaşırmadım; asıl şaşırtıcı olan etkinin böyle büyük ve güçlü olması.” diyor.
North Carolina Üniversitesinden optik fizikçi Greg Gbur’a göre, bulgular, bir lamba ya da flaş ışığından yayılan auraya bakan fizikçilerin yolunu değiştirmeyecek; ama, çok kısa ışık atmaları üzerine çalışan fizikçiler için hız düzeltmeleri oldukça önemli olabilir.
İlgilenenler için bu çalışmanın yayını: D. Giovannini et al. Photons that travel in free space slower than the speed of light. arXiv: 1411.3987. Posted November 14, 2014.