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
99% chúng ta không thể liếm được cùi chỏ. Lý do là gì, bạn biết không?

99% chúng ta không thể liếm được cùi chỏ. Lý do là gì, bạn biết không?

Tại sao bạn không thể liếm trúng được khuỷu tay, chỗ cùi chỏ ấy? Có lý do cả đấy.

Đăng ngày: 25/11/2025
Một ngày trên Trạm Vũ trụ Quốc tế của các phi hành gia diễn ra như thế nào?

Một ngày trên Trạm Vũ trụ Quốc tế của các phi hành gia diễn ra như thế nào?

Đối với các phi thành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), khái niệm một ngày khá trừu tượng bởi mỗi 24 giờ, họ sẽ trải nghiệm 15 lần bình minh ló rạng khi ISS bay quanh trái đất.

Đăng ngày: 25/11/2025
Bao tiền một

Bao tiền một "con" Airbus?

Theo xếp hạng của Forbes năm 2013, EADS là doanh nghiệp có vốn hóa thị trường đứng thứ 135 trên thế giới và là tập đoàn hàng không lớn thứ 2 thế giới.

Đăng ngày: 24/11/2025
Tìm ra con số may mắn được

Tìm ra con số may mắn được "ưa chuộng" nhất

Hẳn mỗi người trong chúng ta đều có một con số ưa thích của riêng mình, đó có thể là số nhà, số tuổi hoặc một con số mang ý nghĩa nhất định trong cuộc sống

Đăng ngày: 23/11/2025
Chân dung những vị tướng vĩ đại trong lịch sử thế giới

Chân dung những vị tướng vĩ đại trong lịch sử thế giới

Chân dung của 10 thiên tài quân sự, những người đã làm thay đổi cả trật tự thế giới.

Đăng ngày: 23/11/2025
Tại sao người say thường thích gây sự?

Tại sao người say thường thích gây sự?

Quán rượu là hiện trường của rất nhiều vụ ẩu đả, cho dù là trong phim hay ngoài đời. Nguyên nhân không phải từ tính thẩm mỹ của quán bar, mà chính từ các cốc rượu người ta uống.

Đăng ngày: 23/11/2025
5 truyền thuyết bí ẩn về Vạn Lý Trường Thành

5 truyền thuyết bí ẩn về Vạn Lý Trường Thành

Vạn Lý Trường Thành được coi là công trình biểu tượng của quốc gia và văn hóa Trung Quốc. Nhiều câu chuyện và truyền thuyết thú vị về công trình này đã hình thành trong quá trình xây dựng và được truyền lại qua nhiều triều đại. Chính những truyền thuyết này đã thu hút nhiều du khách tới thăm quan tường thành dài nhất thế giới.

Đăng ngày: 23/11/2025
Khoa Học News