Hitrost svetlobe je ena najpomembnejših konstant v fiziki. Danski astronom Olaf Roemer je leta 1676 prvi ocenil hitrost svetlobe. Vendar je znanstvenik, ki je ugotovil, da je svetloba določila zgornjo mejo dosegljive hitrosti v našem vesolju, enako skoraj 300.000 kilometrov na sekundo, prav Albert Einstein. In vendar je po isti Einsteinovi teoriji vse v tem vesolju relativno, vključno z gibanjem. To nas sili, da si postavimo povsem logično vprašanje: kakšna je hitrost popolnega nasprotja svetlobe - teme?
Še zdaleč nismo prvi, ki bi si zastavili to vprašanje, toda portal Gizmodo se je odločil, da se poglobi vanj in se je ob tej priložnosti obrnil na enega najbolj cenjenih in slavnih znanstvenikov, raziskovalcev, teoretikov, strokovnjakov za črne luknje in kvantno fiziko. Zanimivo je, da o tej zadevi vsi nimajo soglasja. Nekateri verjamejo, da ima lahko tema enako hitrost kot svetloba. Drugi verjamejo, da je lahko neskončno počasnejši. Drugi pa so prepričani, da bo vse odvisno od stališča, s katerega gledate na to vprašanje.
George Masser
Urednik revij Scientific American in Nautilus, avtor knjige Creepy Action at Distance: Fenomen, ki na novo določa prostor in čas. Pomen fenomena v teoriji črne luknje, teorija velikega poka in teorija vsega, pa tudi celotni vodnik po teoriji strun za idiote
"Hitrost teme? Najpreprostejši odgovor je, da je hitrost teme enaka hitrosti svetlobe. Izklopite Sonce in naše nebo bo zatemnilo osem minut po tej točki. Ampak to je dolgočasen odgovor! Ne, res! Prvič, to, kar smo včasih poimenovali "hitrost svetlobe", je hitrost širjenja in to ni vedno odločilni dejavnik. Senco, ki pada na pokrajino, mečejo predmeti. In posebnost teh predmetov, pa tudi oddaljenost od njih bo določila, kako hitro bodo padli.
Na primer, vrteča se svetilka osvetljuje okolico v rednih presledkih. Vendar se relativna hitrost zatemnitve okolja povečuje z večanjem oddaljenosti do samega svetilnika. Če se premaknete dovolj daleč od svetilnika, vas bo senca prehitela hitreje od hitrosti svetlobe. Enako se dogaja na primer z nevtronskimi zvezdami v vesolju. Z drugimi besedami, v tem primeru bo svetlobna hitrost pomenila le zamudo. Tudi če je svetilnik usmerjen neposredno vate, luči ne boste videli takoj, vendar z nekaj zamude. Vendar to nikakor ne bo vplivalo na potek dogodkov, ki jih boste videli, da so na vašem mestu.
Promocijski video:
A obstaja sploh takšna stvar, kot je tema? Natančneje, obstaja koncept, a ali obstaja sam pojav? Tudi če "izklopite" Sonce, Zemlja ne bo potopila v popolno nepropustno temo. Luč zvezd, meglic in celo samega velikega poka bo v tem primeru osvetlila vaše nebo. Tudi sam planet in vse na njem, tudi naša telesa, oddajajo svetlobo. In bo vidno v infrardeči povezavi. Tudi če ste nekako našli način, kako "izklopiti" Sonce, bo tudi ta skoraj ves čas oddajal določen nivo sijaja. Za vaše stoletje in mnoga stoletja, ki bodo prišla, bo zagotovo dovolj. Se pravi, dokler bomo imeli priložnost videti, bomo videli. Noben optični senzor ne more zaznati popolne teme, tudi če v bližini ni svetlobnih virov,razpoložljiva kvantna nihanja bodo prav tako povzročila zelo svetlobne utripe svetlobe. Ali pa vzemite črne luknje - najtemnejši od domnevnih predmetov. Po nekaterih teorijah so celo sposobni oddajati določen odstotek svetlobe. V fiziki v nasprotju s sfero medosebnih odnosov svetloba vedno »osvoji« temo.
Mrak ni fizična kategorija, temveč relativno stanje. Niti to ne. To je subjektivna percepcija države. Fotoni se lahko ali ne odsevajo, celice mrežnice lahko sprožijo procese spomina, vendar ne morejo razložiti subjektivnega občutka teme, tako kot valov ne moremo predstavljati nič drugega kot naše izkušnje opazovanja barve ali zvoka. Naša subjektivna izkušnja se občasno spreminja, vendar posamezni deli te izkušnje ležijo zunaj časa. In v tem smislu lahko rečemo, da tema sama po sebi nima hitrosti.
Kaj je hitrost v splošnem smislu? In ali sploh obstaja? Predpostavlja prisotnost določenega prostora, v katerem se lahko meri. Vendar mnogi znanstveniki, ki delajo s kvantno fiziko - svetom, kjer običajni pojmi navadne fizike pogosto postanejo neuporabni - verjamejo, da je sam prostor eden od izpeljav bolj temeljne ravni resničnosti, kjer ni takšnih pojmov, kot so položaj, razdalja ali enaki hitrost.
Avi Loeb
Profesor astrofizike na univerzi Harvard, ustanovitelj pobude Black Hole (BHI)
»Zadeva, ki jo pritegne v središče črne luknje, doseže hitrost, ki je blizu hitrosti svetlobe. Vsemu, kar sodi v tako imenovano obzorje dogodkov črne luknje, ni mogoče pobegniti. Celo svetloba je za vedno zapečatena v obzorju dogodka. Glede na to lahko na črne luknje gledamo kot na nekakšne zapore večne teme. A temu ni tako.
Zvezdo, kakršno je Sonce, je mogoče špagetirati v tok plina, če gre mimo ogromne črne luknje, kakršna je v središču naše galaksije Mlečna pot, katere masa je 6 milijard sončnih mas.
Ko pa pade v črno luknjo, lahko materija med seboj ustvari trenje in se segreje. Končni rezultat tega trenja je sevanje. Če je hitrost akrekcije (proces povečanja mase) dovolj visoka, bo lahko tlak odhajajočega sevanja potencialno rešil dodatne okoliške snovi pred padcem. Številne najbolj množične črne luknje v vesolju, z maso milijard soncev, imajo najvišje možne hitrosti kopičenja."
Neil DeGrasse Tyson
Astrofizik, doktor fizike, pisatelj, popularizator znanosti, direktor planetarja Hayden v Ameriškem prirodoslovnem muzeju na Manhattnu. Voditelj poljudnoznanstvene serije "Vesolje: prostor in čas"
"Hitrost teme pomeni … Glede na to, da je tema sama po sebi prenehanje svetlobe? Če je hitrost svetlobe predstavljena s konstanto, potem bo hitrost teme popolnoma nasprotna konstanta hitrosti svetlobe. Če je svetloba vektor, ima magnitudo in smer, potem … ko govorimo o njegovi negativni vrednosti, bomo govorili o njeni nasprotni smeri. Mrak je v tem primeru nasprotna smer in ne neposredna. Rekel bi, da ima tema ravno nasprotno negativno vrednost za hitrost svetlobe."
Sara Caudill
Doktorat iz Centra za proučevanje gravitacije, kozmologije in astrofizike Leonarda E. Parkerja, Univerza Wisconsin-Milwaukee
Gravitacijska sila črnih lukenj je tako velika, da ji celo svetloba ne more uiti, ko vstopi v polmer svojega dogodkovnega obzorja - nevidne meje, ki ustvarjajo točko brez vrnitve. Ker imajo črne luknje tako močno gravitacijo, bo na opazovanja, izvedena zunaj tega močnega gravitacijskega polja, vplival vpliv časovne širitve.
Predpostavimo, da je daleč od črne luknje zunanji opazovalec, ki vidi svetlobni predmet, ki pade v črno luknjo. Ta svetlobni predmet bo s stališča opazovalca najprej upočasnil svojo hitrost, nato pa "ugasnil" in postal tako zasenčen, da ga ni mogoče videti. Opazovalec sploh ne bo mogel videti, kako predmet prestopi mejo dogodkovnega obzorja.
Če na situacijo pogledamo z vidika, da bi zadeva padla v to črno luknjo. Predstavljajte si zdaj črno luknjo, obkroženo z oblakom žarečega plina. Ta oblak je tvorila zvezda, ki se je raztrgala in je preblizu te črne luknje. Ta plinski oblak se bo pojavil kot sploščen disk, imenovan tudi akrecijski disk. Torej bo plin tega diska sčasoma popolnoma absorbiral črno luknjo, vendar se to ne bo zgodilo takoj.
Dejstvo je, da obstaja omejitev hitrosti, ki je odvisna od sile sevalnega tlaka segretega plina, ki se bo uprla delovanju notranje sile težnosti same črne luknje. Konec koncev, takoj ko ves plin absorbira črna luknja, se bo njegova velikost povečala. Če vzamemo za primer črno luknjo, katere začetna masa bo 10-krat večja od mase našega Sonca, hitrost njenega povečanja pa bo dosegla največjo mejo (tako imenovana Eddingtonova meja), potem bo čez približno milijardo let masa te črne luknje dosegla maso 100 milijonov krat večja od mase našega Sonca."
David Reice
Znanstveni nadzornik laserskega interferometričnega opazovalnega gravitacijskega vala (LIGO)
V bistvu bo vse odvisno od tega, ali ste stvar, ki jo preplavlja neskončno brezno črne luknje, ali pa ste dovolj oddaljeni od prizorišča in ste brezčutni opazovalec dogodka, če bi kdo ali kaj drugega padel v to zelo brezno. Če imate nesrečo in ste na prvem mestu, potem bo hitrost zelo velika. Najverjetneje bomo govorili o kazalnikih blizu hitrosti svetlobe.
Če se znajdete na drugem mestu in ste dovolj oddaljeni od črne luknje, se vam bo zaradi učinka gravitacijske časovne širitve očitno zmanjšala hitrost, s katero bo črna luknja absorbirala snov. Po njegovem mnenju "ura" pod vplivom gravitacijskega polja gre počasneje, pod vplivom zelo močnega gravitacijskega polja - še počasneje, kar bo res ravno s pristopom na prireditveni horizont črne luknje.
Dovolj daleč mislim, da boste v svojem lokalnem koordinatnem sistemu ostali mirni glede na črno luknjo (torej vas vanjo ne bo pritegnilo) in na vaš lokalni gravitacijski sistem ne bo vplivalo gravitacijsko polje te črne luknje. V tem primeru se bo za človeka, ki je zunaj vpliva črne luknje, zdelo, da se bo predmet ali zadeva neskončno dolgo premikala proti horizontu črne luknje.
Nyayesh Afshordi
Astrofizik na oddelku za fiziko in astronomijo na Univerzi v Waterlou in vodja oddelka za kozmologijo in gravitacijo na Inštitutu za teoretično fiziko Perimeter v Kanadi
»Verjamem, da je hitrost 'teme' neskončna! V klasični fiziki lahko pod splošnim konceptom teme prostora štejemo samo prazen vakuum. Vendar pa zahvaljujoč kvantni mehaniki vemo, da v resnici ne obstajata tema in prazen prostor. Tudi če se vam zdi, da ni nobenega vira svetlobe, ki bi ga lahko videli, so ta vir lahko nihanja elektromagnetnih polj. Tudi v gravitacijskih valovih, ki sekajo vesolje-čas in jih je laboratorij LIGO odkril šele pred kratkim, morajo biti ta kvantna nihanja prisotna.
Težava je v tem, da je stopnja gravitacije v tej kvantni valori neskončna. Z drugimi besedami, trenutno ni prepričljive teorije kvantne gravitacije, s katero bi se strinjala večina znanstvenikov. Potreben odgovor na vprašanje se lahko skriva v sami možnosti hitrosti "teme", to je, da kvantne valovi dosežejo neskončno vrednost (ali postanejo poljubno velike), zlasti na majhnih lestvicah in za kratek čas. Seveda je to le predpostavka, vendar se mi zdi, da je to učinkovit način za razumevanje načela in bistva Velikega poka, črnih lukenj, temne energije in kvantne gravitacije."
NIKOLAY HIZHNYAK