Η Google με Doodle τιμά την 340ή επέτειο για την ταχύτητα του φωτός και η αμφισβήτηση της θεωρίας του Αϊνστάιν.

Το doodle της Google έχει ιδιαίτερη σημασία σήμερα, καθώς έρχεται λίγες μέρες μετά την αμφισβήτηση του Αϊνστάιν για το συγκεκριμένο θέμα.

Η ταχύτητα του φωτός 299.792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο ή περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο θεωρείται μια από τις μεγάλες θεμελιώδεις σταθερές της σύγχρονης Φυσικής.

Όμως μερικοί επιστήμονες, εδώ και χρόνια, υποστηρίζουν κάτι που σίγουρα θα έβγαζε τον Αϊνστάιν από τα ρούχα του: ότι το φως δεν είχε στον αιώνα τον άπαντα την ίδια ταχύτητα με τη σημερινή. Και τώρα, για πρώτη φορά, δηλώνουν ότι η ιδέα τους ωρίμασε σε βαθμό που πλέον να είναι δυνατό να ελεγχθεί πειραματικά.

Ο Ζοάο Μαγκουέγιο του Imperial College του Λονδίνου και ο Νιαγές Αφσορντί του Πανεπιστημίου Γουότερλου του Καναδά, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό φυσικής «Physical Review D», υποστηρίζουν ότι η ταχύτητα του φωτός ήταν μεγαλύτερη αμέσως μετά την «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) που δημιούργησε το σύμπαν. Η ιδέα πρωτοεμφανίσθηκε στο τέλος της δεκαετίας του 1990 και έκτοτε αντιμετωπίσθηκε ως μια ενδιαφέρουσα αλλά αναπόδεικτη θεωρία.

Τώρα όμως, οι δύο φυσικοί ελπίζουν ότι πιθανώς θα μπορέσουν να αποδείξουν τη θεωρία τους, μελετώντας την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, το κατάλοιπο της ακτινοβολίας που εκπέμφθηκε μετά το «Μπιγκ Μπανγκ» και η οποία ουσιαστικά αποτελεί ένα αποτύπωμα αυτού που συνέβη στο πρώιμο σύμπαν.

Αν η αιρετική θεωρία -που καθιστά περιττή την κυρίαρχη σήμερα «θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού»- είναι σωστή και αν μόλις δημιουργήθηκε το σύμπαν, η ταχύτητα του φωτός ήταν μεγαλύτερη από ό,τι, σήμερα, τότε αυτό θα είναι αποτυπωμένο μέχρι σήμερα στην μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

Δείτε το σημερινό Doodle.

Ιστορία:

O πρώτος που λέγεται ότι προσπάθησε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός ήταν ο Γαλιλαίος το 1638. Η ιδέα του ήταν μάλλον χονδροειδής.
Δύο μαθητές του στέκονταν το βράδυ σε δύο γειτονικούς λόφους, κρατώντας ο καθένας από 1 καλυμμένο φανάρι.
Ο πρώτος ξεσκέπαζε το φανάρι του και άρχισε να μετράει το χρόνο.
Ο δεύτερος ξεσκέπαζε το δικό του φανάρι μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του πρώτου. Ο πρώτος σταματούσε το χρόνο μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του δεύτερου.
Φυσικά με τα χρονόμετρα της εποχής εκείνης δεν ήταν δυνατό να μετρηθεί ένα χρονικό διάστημα 10 εκατομμυριοστών του δευτερολέπτου, όσος δηλαδή ήταν ο χρόνος που χρειαζόταν το φως για να διανύσει στις δύο κατευθύνσεις την απόσταση του ενάμιση χιλιομέτρου που χώριζε τους δύο λόφους.

Το 1666 έγινε για πρώτη φορά η μέτρηση της ταχύτητας του φωτός, αν και με κάποια ανακρίβεια, απ΄το Δανό αστρονόμο Ole Roemer.
O Roemer υπολόγισε την περίοδο των δορυφόρων του Δία, σκεπτόμενος ότι οι περίοδοι αυτοί θα έπρεπε πριν από οτιδήποτε άλλο να είναι σταθερές.
Αλλά όταν έκανε τις πρώτες μετρήσεις του, ανακάλυψε ότι οι περίοδοι αυτές δεν ήταν σταθερές.
Για την ιστορία ο Roemer μέτρησε την ταχύτητα της τάξης των 310.000 km/s.

Στα 1725 ο James Bradley χρησιμοποίησε μια μέθοδο, που λεγόταν Αστρική Διαταραχή.
Αυτή η μέθοδος δέχεται ότι η γωνία, μέσα στην οποία το φως από κάποιο μακρινό αστέρα φτάνει στη γη διαφέρει, ανάλογα με τη θέση που έχει η γη εξαιτίας της τροχιάς της.
Υπάρχει δηλαδή διαφορά, αν η γη πλησιάζει ή απομακρύνεται απ΄τον αστέρα.

Η μέθοδος του Γάλλου Fizeau αφορούσε το χρόνο που χρειαζόταν ένα σήμα φωτός να φτάσει ένα μακρινό καθρέφτη και να επιστρέψει.
Ο Fizeau χρησιμοποίησε έναν περιστρεφόμενο τροχό, ο οποίος σε περιοδικά χρονικά διαστήματα άφηνε το φως να διέλθει μέσα από το τηλεσκόπιο του.
Ο καθρέφτης του απείχε περίπου 9 χιλιόμετρα από αυτόν και η περίοδος στο τηλεσκόπιο του ήταν 60 ms.

Μέθοδος Ραίμερ.

Ο Ραίμερ είχε παρατηρήσει ότι οι εκλείψεις του πρώτου δορυφόρου του Δία που είναι ορατές από την Γη και οι τροχιές του Δία και της Γης γύρω από τον Ήλιο και του δορυφόρου βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με μια φαινόμενη περίοδο που αυξάνεται όσο η Γη απομακρύνεται από τον Δία.
Η μεγαλύτερη φαινόμενη περίοδος εκλείψεων αντιστοιχεί στην μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ Δία και Γης και υπερβαίνει κατά Δt=100 sec την μικρότερη φαινόμενη περίοδο που εμφανίζεται, όταν η Γη πλησιάζει στη μικρότερη δυνατή απόσταση τον Δια.
Ο δε χρόνος μεταξύ δύο διαδοχικών εκλείψεων είναι 42 ώρες 28΄ και 36΄΄.
Έτσι όταν η Γη βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόσταση (Γ2) βρίσκουμε πως ο μεσολαβούμενος χρόνος μεταξύ των παρατηρήσεων ισούται προς Ν επί (42 ώρες 28΄ και 36΄΄) + θ, όπου Ν+1 παριστά τον αριθμό των εκλείψεων που έγιναν από το εγγύτερο σημείο της Γης (Γ1) προς τον Δία μέχρι το απόμακρο αυτής (Γ2).
Είναι φανερό πως ο επιπλέον χρόνος θ (που βρέθηκε ίσος προς 16΄ και 26΄΄) δαπανάται προκειμένου το φως να διανύσει την απόσταση Γ1-Γ2 με την οποία και αυξήθηκε η απόσταση Γης από του Δια. Αλλά η διάμετρος της τροχιάς αυτής της Γης όπου και ΔS είναι ίση προς 300.000.000 km. ή ίση προς 3 Χ 1013 εκατοστόμετρα.
Εξ αυτής και του χρόνου θ με διαίρεση βρέθηκε η ταχύτητα του φωτός ίση με c=300.000.000km/16'-36'' = 300.000.000km / 986sec = 304.260 km/sec

Μέθοδος Φιζώ

Ο Φιζώ χρησιμοποίησε μια διάταξη από σωλήνα στο μέσο του οποίου εισχωρούσε ένας οδοντωτός τροχός και σε συνδυασμό φωτεινής δέσμης ενός φακού και ενός κατόπτρου μέτρησε την ταχύτητα του φωτός. Αυτή η διάταξη έλαβε και το όνομά του.
Με την μέθοδο αυτή βρέθηκε η ταχύτητα του φωτός σε 315.000 km/sec.

Μέθοδος Φουκώ

Με την μέθοδο Φουκώ που λέγεται και "μέθοδος περιστρεφομένου κατόπτρου" ο Φουκώ βρήκε την ταχύτητα του φωτός ίση προς 298.000.000 m/sec. Ενώ αντίθετα ο Μίκελσον με τον ίδιο σχεδόν τρόπο βρήκε την ταχύτητα σε 299.000.000 m/sec.Ενώ ο Φίζο βρήκε με άλλο τρόπο299.792.458 m/sec.

Πληροφορίες από τη Βικιπαιδεια