Tốc độ ánh sáng phụ thuộc vào hướng

Ánh sáng không đi cùng một tốc độ theo mọi hướng dưới ảnh hưởng của trường điện từ. Mặc dù đã được dự đoán theo lý thuyết nhưng đây lần đầu tiên hiệu ứng phản trực giác này đã được một nhóm nghiên cứu đến từ Pháp chứng minh thực nghiệm trong một chất khí.

Các nhà nghiên cứu đã đo được sự khác biệt giữa tốc độ lan truyền của ánh sáng theo một hướng và hướng ngược lại với độ chính xác tuyệt đối, khoảng một phần tỷ giây. Kết quả này đã mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn nhằm mục tiêu cải tiến mô hình mô phỏng tương tác hạt cơ bản. Nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Physical Review Letters này cũng đã chỉ ra những khả năng ứng dụng mới trong quang học.

Trong chân không tuyệt đối, ánh sáng đi với tốc độ không đổi là 299.792.458 m/s. Dường như hiển nhiên rằng, ánh sáng sẽ lan truyền cùng tốc độ theo mọi hướng. Tuy nhiên, trái với trực giác, có những trường hợp mà ở đó đặc điểm này không đúng, đặc biệt là khi có mặt điện trường và từ trường. Những trường hợp như vậy đầu tiên đã được dự đoán theo lý thuyết vào cuối những năm 1970 và đã được quan sát trong chân không. Tuy nhiên, những biến đổi rất nhỏ đó rất khó xác minh bằng thực nghiệm.

Tiến bộ công nghệ ngày nay có thể giúp phát hiện những hiệu ứng này trong chất khí (trong trường hợp này là ni-tơ). Để quan sát chúng, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một thiết bị cộng hưởng quang học mà ở đó chùm ánh sáng đi qua một thiết bị và điện cực tạo ra điện từ trường cực mạnh (từ trường được sử dụng mạnh gấp 20.000 lần so với từ trường Trái Đất).

Theo cách này, lần đầu tiên họ đã chứng minh thành công bằng thử nghiệm rằng ánh sáng không đi cùng một tốc độ theo các hướng đối lập nhau trong chất khí có sự hiện diện của điện từ trường. Sự khác biệt về vận tốc đo được là khoảng 1 phần tỷ giây (tương đương với 10-18 lần tốc độ ánh sáng). Sự khác biệt vô cùng nhỏ đã được dự đoán theo lý thuyết này do điện từ trường gây ra.

Các kết quả này mở ra nhiều hướng đi mới. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu có thể có các số đo về tính dị hướng của sự lan truyền ánh sáng để được mở rộng thậm chí xa hơn. Bằng cách tăng độ nhạy của thiết bị đo, một ngày nào đó có thể quan sát được độ gián đoạn tính bằng phút của tính bất biến Lorentz, phép đối xứng cơ bản thể hiện một phần của thuyết tương đối.

Điều này cũng có thể giúp thử nghiệm một số gợi ý lý thuyết nhằm cải thiện mô hình chuẩn (mô hình mà ngày nay đang được sử dụng mô phỏng tất cả các tương tác giữa các hạt cơ bản). Thứ hai, tính dị hướng do điện từ trường quy định đó có thể mở nhiều ứng dụng mới trong quang học như các bộ phận có hành vi khác nhau tùy thuộc vào hướng; mọi thứ đều được điều khiển bằng một từ trường.

TIN CŨ HƠN
10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

Có những hiện tượng thiên nhiên bạn chưa biết đến, vì ít khi chúng xảy ra hay vì  bạn ở một vị trí địa lý không xảy ra những bất thường.

Đăng ngày: 14/10/2025
Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Chim cánh cụt cư ngụ chủ yếu ở Nam Cực lạnh giá với nhiệt độ trung bình - 49 độ C

Đăng ngày: 14/10/2025
Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Longyearbyen là một thị trấn với 2.000 cư dân chủ yếu sống dựa vào khai thác than đá ở quần đảo Svalbard xa xôi của Na Uy, theo Sun.

Đăng ngày: 14/10/2025
Quá trình

Quá trình "tịnh thân" thảm khốc của nữ thái giám - nhân vật bí ẩn trong lịch sử Trung Quốc

Với một quốc gia ngay từ thời cổ đại đã luôn có tư tưởng trọng nam khinh nữ, việc đưa những người phụ nữ vào cung để "tịnh thân" làm quan có lẽ là một điều ngoại lệ và khó hiểu.

Đăng ngày: 14/10/2025
Cách xác định phương hướng bằng mặt Trăng

Cách xác định phương hướng bằng mặt Trăng

Nếu lỡ lạc đường trong đêm tối thì vị trí của Mặt Trăng trên bầu trời có thể giúp chúng ta xác định phương hướng.

Đăng ngày: 14/10/2025

"Ngưỡng Chết" trên Everest: Chuyện chưa kể của 5 huyền thoại leo núi vĩ đại nhất lịch sử

11:30 sáng ngày 29/5/1953 là khoảnh khắc không thể nào quên trong lịch sử thế giới khi có 2 nhà leo núi lần đầu tiên đặt chân lên đỉnh Everest.

Đăng ngày: 13/10/2025
Sự thật về hình cây đa và chú Cuội trên Mặt trăng mà ta vẫn thường thấy

Sự thật về hình cây đa và chú Cuội trên Mặt trăng mà ta vẫn thường thấy

Người Việt Nam khi nhìn trăng thì hình dung ra cây đa và chú Cuội. Còn người nước ngoài khi ngắm Trăng lại cho đó là hình khuôn mặt của một người đàn ông.

Đăng ngày: 13/10/2025
Khoa Học News