Füüsikutel on juba õnnestunud näidata valguskiirte kiirendust tasasel pinnal, kus kiirendus põhjustas kiirte kõverdatud radade järgimise. Uus katse tõmbas aga piire sellele, mida saab laboris näidata. Füüsikud demonstreerisid esimesena valguskiire kiirendust kõverdatud ruumis. Selle asemel, et liikuda mööda geodeetilist rada (lühim rada kõverdatud pinnal), suunati tala kiirenduse tõttu teelt kõrvale.
Ajakirjas Physical Review X avaldatud uuring “avab ukse kiirendatud kiirekiire uurimise uuele väljale. Siiani on kiirte kiirendust uuritud ainult tasase geomeetriaga keskkonnas, näiteks tasane vaba ruum või lainejuhid. Selles paberis järgisid optilised talad kõverdatud keskkonnas kõverjoonelisi teid,”ütleb Iisraeli tehnoloogiainstituudi füüsik Anatoly Patsik.
Iisraeli tehnoloogiainstituudi, Harvardi ülikooli ja Harvardi-Smithsoni astrofüüsikakeskuse füüsikute poolt läbi viidud edukas katse suurendab selliste nähtuste nagu gravitatsioonläätsed edasiste laboratoorsete uuringute potentsiaali. Selliseid katseid laboris läbi viies saavad teadlased uurida Einsteini üldrelatiivsusteooria ennustatud nähtusi hoolikalt kontrollitud tingimustes.
Esiteks kiirendasid teadlased laserkiire, põrkates selle maha ruumilise valguse modulaatori juurest, mis on kavandatud valguse lainete amplituudi, faasi või polarisatsiooni moduleerimiseks. Sellest seadmest tuleneva kiirte põrge jäljendab talale spetsiifilise lainefrondi, mis kiireneb, säilitades samal ajal oma kuju. Seejärel suunasid teadlased kiirendatud laseri hõõglambi siseküljele, mis värviti valguse hajutamiseks ja teadlastele nähtavaks tegemiseks.
Teadlased täheldasid, et lambi sees liikudes suunas tala trajektoori geodeetilise joone suunas. Võrreldes seda liikumist kiirendusega kiirega, leidsid nad, et kiirenduse puudumisel järgib kiir joont.
See uurimistöö võiks olla lähtepunkt Einsteini üldise relatiivsusteooria alla kuuluvate nähtuste uurimisel tulevikus. Patsik nentis, et „Einsteini üldrelatiivsuse võrrandid määravad muu hulgas elektromagnetiliste lainete arengu kõveras ruumis. Selgub, et elektromagnetiliste lainete evolutsioon kõverdatud ruumis Einsteini võrrandite kohaselt on samaväärne elektromagnetiliste lainete levimisega materjaalses keskkonnas, mida kirjeldab elektriline ja magnetiline tundlikkus, mis võib ruumis muutuda."
See eksperiment peaks andma tõuke uurimistöö arendamiseks gravitatsiooniläätse ja Einsteini rõngaste, gravitatsioonilise sinise või punanihke ja palju muu teemadel. Tulevikus plaanivad teadlased uurida, kas plasmakiired (milles plasma võngub valguse asemel) võivad ka kaardus ruumis kiireneda.
Ilja Khel
Reklaamvideo:
