Zvětšit obrázek

Kompozitní snímek pozůstatku supernovy SN1987A. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Angelich, viditelné světlo: NASA/ESA Hubble Space Telescope, rentgenový snímek: NASA Chandra X-Ray Observatory.

Pokud je něco v moderní fyzice svatým grálem, k němuž všichni shlížejí s nevýslovnou úctou, tak je to rychlost světla. Je věčná, nepřekonatelná, absolutní a točí se kolem ní celý vesmír, od gigantických kup galaxií až po hemžení elementárních částic. Z obecná relativity zřetelně vyplývá, že se světlo řítí vakuem rychlostí 299 792 458 metrů za sekundu (1 079 252 848,8 km/h). Přesně tohle je hodnota onoho písmenka c v Einsteinově legendární rovnici, popisující ve speciální teorii relativity vztah mezi energií a hmotností. Význam téhle rovnice lze jen těžko vyjádřit bez emocí. Odvozuje se od ní prakticky všechno, co ve vesmíru dokážeme změřit. Je pevně usazená v předivu vztahů dnešní vědy, ale její takřka nadpřirozená povaha zároveň přitahuje nelítostné útoky. Kdyby se někomu povedlo rychlost světla sestřelit a roztrhnout tím závoj reality pracně utkaný Einstenovou relativitou, čeká ho za takový bezbožný čin nehynoucí sláva. Veškeré snahy zatím skončily nezdarem.

James Franson. Kredit: University of Maryland.

V posledních dnech si získal pozornost nový útok na svatou rychlost světla, který vede fyzik James Franson z Marylandské univerzity. Ve svém článku pro odborný časopis New Journal of Physics tvrdí, že podle jeho výpočtů je světlo pomalejší, než by mělo být. Ve vědě lze podle charakteru časopisu přibližně odhadnout, jak vážně můžeme podobné převratné novinky brát. Vliv časopisu New Journal of Physics, vyjádřený jeho vcelku slušným impaktním faktorem (kolem 4), je asi desetkrát nižší, než u nejprestižnějšího vědeckého časopisu Nature. Není to tedy bláznivá revoluce ve fyzice, alespoň prozatím ne, ale Fransonova práce určitě stojí za pozornost.

Zvětšit obrázek

Mlhovina Tarantule. Kredit: TRAPPIST/E. Jehin/ESO.

Franson vychází z pozorování supernovy SN1987A z periferie mlhoviny Tarantule ve Velkém Magellanově oblaku, jejíž exploze k nám dorazila v únoru 1987. Na Zemi jsme naměřili přílet fotonů a neutrin ze chřtánu exploze. Potíž je v tom, že fotony měly zpoždění, skoro 5 hodin. V inkriminovaném roce 1989 si vědci mysleli, že se spletli a že chytili fotony odjinud. Kdyby to tak ale bývalo nebylo, tak Franson navrhuje, že fotony ze supernovy zpomalily dočasné rozpady fotonů na virtuální páry pozitronů a elektronů kvůli procesu polarizace vakua, který popisuje kvantová elektrodynamika. Při takových rozpadech a opětovném skládání a současném působení velkých gravitačních polí, jako jsou v centru galaxií, by podle Fransona mohlo docházet k nepatrnému zpomalování elektromagnetického záření z místa exploze supernovy SN1987A. Nebylo by to nic velkého, ale docházelo by k tomu často a na při letu skrz 168 tisíc světelných let, což je vzdálenost mezi námi a supernovou SN1987A, by to prý na pětihodinové zpoždění v pohodě stačilo.

Zvětšit obrázek

Elegance supernovy SN1987A. Kredit: ESA/Hubble and NASA.

Pokud by měl Franson pravdu, tak by to byl průšvih. Skoro každé měření v kosmologii by bylo špatně. Záření ze Slunce by k nám letělo o pár mžiků déle. Z galaxie Messier 81, která je vzdálená 12 milionů světelných let by to ale už proti současným odhadům dělalo zpoždění asi tak dva týdny. Důsledky pro astrofyziku by byly strašlivé. Museli bychom přepočítat všechny vzdálenosti a řadu teorií bychom prý mohli zahodit. V některých případech bychom museli začít s výpočty a úvahami úplně od nuly. Tak závažné věci si ale každopádně vyžádají velmi důkladné prověření.

Literatura

PhysOrg 26. 6. 2014, New Journal of Physics 16: 065008 (online 12. 6. 2014), Wikipedia (Vacuum polarization).