Kelajuan cahaya adalah salah satu pemalar terpenting dalam fizik. Ahli astronomi Denmark Olaf Roemer pertama kali menganggarkan kelajuan cahaya pada tahun 1676. Namun, saintis yang menetapkan bahawa cahaya yang menetapkan had atas kelajuan yang dapat dicapai di Alam Semesta kita, sama dengan hampir 300.000 kilometer sesaat, tepatnya adalah Albert Einstein. Namun, menurut teori Einstein yang sama, semua yang ada di alam semesta ini adalah relatif, termasuk gerakan. Ini, seterusnya, memaksa kita untuk mengajukan soalan yang benar-benar logik: berapakah kelajuan bertentangan sepenuhnya dengan cahaya - kegelapan?
Kami jauh dari yang pertama mengemukakan soalan ini, tetapi portal Gizmodo memutuskan untuk menyelidiki lebih mendalam dan pada kesempatan ini beralih kepada salah satu saintis, penyelidik, ahli teori, pakar lubang hitam dan fizik kuantum yang paling dihormati dan terkenal. Menariknya, mereka semua tidak sepakat dalam hal ini. Ada yang percaya bahawa kegelapan dapat memiliki kelajuan yang sama dengan cahaya. Yang lain percaya bahawa ia jauh lebih perlahan. Masih ada yang yakin bahawa semuanya akan bergantung pada sudut pandang anda melihat masalah ini.
George Masser
Editor majalah Scientific American dan Nautilus, pengarang Creepy Action at Distance: A Phenomenon Redefining Space and Time. Kepentingan Fenomena dalam Teori Lubang Hitam, Teori Big Bang dan Teori Segala-galanya, serta Panduan Lengkap Teori String untuk Idiot
"Kelajuan kegelapan? Jawapan paling mudah adalah bahawa kelajuan kegelapan sama dengan kelajuan cahaya. Matikan Matahari dan langit kita akan gelap lapan minit selepas titik ini. Tetapi itu adalah jawapan yang membosankan! Tidak, betul-betul! Pertama, yang biasa kita sebut sebagai "kelajuan cahaya" adalah kelajuan penyebaran, dan ini tidak selalu menjadi faktor penentu. Bayangan yang jatuh di lanskap dilemparkan oleh objek. Keanehan objek-objek ini, serta jarak dari mereka, akan menentukan seberapa cepat ia akan jatuh.
Contohnya, lampu sorot suar berputar menerangi persekitarannya pada selang waktu yang tetap. Walau bagaimanapun, kelajuan kabur relatif persekitaran meningkat dengan jarak yang semakin jauh ke rumah api itu sendiri. Sekiranya anda bergerak cukup jauh dari rumah api, maka bayangan akan mengalahkan anda lebih cepat daripada kelajuan cahaya. Perkara yang sama berlaku, misalnya, dengan bintang neutron di angkasa. Dengan kata lain, dalam hal ini, kelajuan cahaya hanya bermaksud kelewatan. Walaupun suar ditujukan terus ke arah anda, anda tidak akan melihat cahaya dengan segera, tetapi dengan sedikit kelewatan. Walau bagaimanapun, ini sama sekali tidak akan mempengaruhi perjalanan peristiwa yang akan anda lihat, berada di tempat anda.
Video promosi:
Tetapi adakah perkara seperti kegelapan? Lebih tepat lagi, ada konsep, tetapi adakah fenomena itu sendiri? Walaupun anda "mematikan" Matahari, Bumi tidak akan terjun ke kegelapan yang tidak dapat ditembus sepenuhnya. Cahaya dari bintang, nebula dan juga Big Bang sendiri akan menerangi langit anda dalam kes ini. Planet itu sendiri dan semua yang ada di dalamnya, termasuk badan kita, juga memancarkan cahaya. Dan ia akan kelihatan di inframerah. Walaupun anda entah bagaimana menemukan cara untuk "mematikan" Matahari, ia akan memancarkan cahaya tertentu selama-lamanya. Untuk abad anda dan selama berabad-abad yang akan datang, pasti akan ada cukup banyak. Maksudnya, selagi kita mempunyai kesempatan untuk melihat, kita akan melihat. Tidak ada sensor optik yang dapat mengesan kegelapan sepenuhnya, kerana walaupun tidak ada sumber cahaya di dekatnya,turun naik kuantum yang ada juga akan menghasilkan kilatan cahaya yang sangat terang. Atau ambil lubang hitam - yang paling gelap dari objek yang dikatakan. Bahkan mereka mampu memancarkan peratusan cahaya tertentu, menurut beberapa teori. Dalam fizik, berbeza dengan bidang hubungan interpersonal, cahaya selalu "menaklukkan" kegelapan.
Kegelapan bukanlah kategori fizikal, melainkan keadaan relatif. Itu pun tidak. Ini adalah persepsi subjektif terhadap negara. Foton mungkin atau tidak dapat dipantulkan, sel-sel retina dapat mencetuskan proses memori, tetapi mereka tidak dapat menjelaskan sensasi kegelapan subjektif, sama seperti gelombang tidak dapat diwakili oleh sesuatu yang lebih daripada pengalaman kita memerhatikan warna atau suara. Pengalaman subjektif kami berubah dari semasa ke semasa, tetapi bahagian individu dari pengalaman ini terletak di luar waktu. Dalam pengertian ini, kita dapat mengatakan bahawa kegelapan itu sendiri tidak mempunyai kepantasan.
Apakah kelajuan dalam pengertian umum? Dan adakah ia wujud sama sekali? Ini mengandaikan adanya ruang tertentu di mana ia dapat diukur. Walau bagaimanapun, banyak saintis yang bekerja dengan fizik kuantum - dunia di mana konsep biasa fizik biasa sering menjadi tidak berguna - percaya bahawa ruang itu sendiri adalah salah satu turunan dari tahap realiti yang lebih mendasar, di mana tidak ada konsep seperti kedudukan, jarak atau yang sama kelajuan.
Avi Loeb
Profesor Astrofizik di Universiti Harvard, pengasas Inisiatif Lubang Hitam (BHI)
Barang yang tertarik ke pusat lubang hitam mencapai kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya. Apa sahaja yang berada di dalam cakrawala peristiwa lubang hitam yang disebut tidak ada jalan untuk melarikan diri. Malah cahaya sentiasa ditutup dalam cakerawala acara. Dengan pemikiran ini, lubang hitam dapat dilihat sebagai semacam penjara kegelapan abadi. Tetapi ini tidak berlaku.
Bintang seperti Matahari dapat disalurkan ke aliran gas jika melintas di sebelah lubang hitam besar, seperti bintang di tengah galaksi Bima Sakti kita, yang jisimnya adalah 6 bilion massa suria.
Tetapi, apabila jatuh ke dalam lubang hitam, bahan boleh menimbulkan geseran antara satu sama lain dan menjadi panas. Hasil akhir geseran ini adalah sinaran. Sekiranya kadar penambahan (proses penambahan jisim) cukup tinggi, maka tekanan sinaran keluar berpotensi dapat menyelamatkan jirim tambahan dari jatuh. Banyak lubang hitam paling besar di Alam Semesta, dengan berjuta-juta cahaya matahari, mempunyai kadar kenaikan tertinggi."
Neil DeGrasse Tyson
Ahli astrofizik, Ph. D dalam bidang fizik, penulis, mempopulerkan sains, pengarah Hayden Planetarium di Muzium Sejarah Alam Amerika di Manhattan. Tuan rumah siri sains popular "Space: Space and Time"
"Kelajuan kegelapan bermaksud … Mengingat bahawa kegelapan itu sendiri adalah hasil dari penghentian cahaya? Sekiranya kelajuan cahaya diwakili oleh pemalar, maka kelajuan kegelapan akan menjadi pemalar bertentangan tepat dengan kelajuan cahaya. Sekiranya cahaya adalah vektor, ia mempunyai magnitud dan arah, maka … bercakap mengenai nilai negatifnya, kita akan membincangkan arah yang bertentangan. Kegelapan dalam kes ini adalah arah yang berlawanan, bukan arah yang langsung. Saya akan mengatakan bahawa kegelapan mempunyai nilai negatif yang berlawanan untuk kelajuan cahaya."
Sara Caudill
PhD dari Pusat Leonard E. Parker untuk Kajian Graviti, Kosmologi, dan Astrofizik, University of Wisconsin-Milwaukee
Kekuatan graviti lubang hitam sangat besar sehingga cahaya tidak dapat melepaskannya setelah memasuki radius cakrawala kejadiannya - sempadan yang tidak kelihatan yang membuat titik tidak kembali. Oleh kerana lubang hitam mempunyai graviti yang kuat, pemerhatian yang dibuat di luar medan graviti yang kuat ini akan dipengaruhi oleh kesan pelebaran masa.
Katakan bahawa jauh dari lubang hitam ada pemerhati luar yang melihat objek bercahaya jatuh ke dalam lubang hitam. Dari sudut pandangan pemerhati, objek bercahaya ini pertama kali akan memperlahankan kelajuannya, dan kemudian "keluar", menjadi begitu malap sehingga mustahil untuk melihatnya. Pemerhati bahkan tidak akan dapat melihat bagaimana objek melintasi sempadan cakrawala peristiwa.
Sekiranya kita melihat keadaan dari sudut jirim jatuh ke lubang hitam ini. Bayangkan sekarang lubang hitam yang dikelilingi oleh awan gas bercahaya. Awan ini dibentuk oleh bintang yang terkoyak, terlalu dekat dengan lubang hitam ini. Awan gas ini akan muncul sebagai cakera rata, juga disebut disket penambahan. Jadi, gas cakera ini akhirnya akan diserap sepenuhnya oleh lubang hitam, tetapi ini tidak akan berlaku dengan segera.
Kenyataannya adalah bahawa ada had kelajuan yang bergantung pada kekuatan tekanan radiasi gas yang dipanaskan, yang akan menentang tindakan daya graviti dalaman lubang hitam itu sendiri. Pada akhirnya, sebaik sahaja semua gas diserap oleh lubang hitam, saiznya akan meningkat. Sebagai contoh, jika kita mengambil lubang hitam, yang jisim awalnya adalah 10 kali jisim Matahari kita, dan kadar penambahan jisimnya akan mencapai had maksimumnya (yang disebut had Eddington), maka dalam kira-kira satu bilion tahun jisim lubang hitam ini akan mencapai jisim 100 juta kali melebihi jisim Matahari kita”.
David Reice
Penyelia Ilmiah Balai Cerap Gelombang Interferometrik Laser Observatory (LIGO)
Pada dasarnya, semuanya akan bergantung pada sama ada anda adalah perkara yang diserap oleh jurang hitam yang tidak berkesudahan, atau anda cukup jauh dari tempat kejadian dan merupakan pemerhati tanpa perasaan terhadap kejadian seseorang atau sesuatu yang lain jatuh ke dalam jurang ini. Sekiranya anda tidak bernasib baik dan anda berada di tempat pertama, maka kelajuannya akan sangat tinggi. Kemungkinan besar, kita akan membincangkan mengenai penunjuk yang hampir dengan kelajuan cahaya.
Sekiranya anda mendapati diri anda berada di tempat kedua dan cukup jauh dari lubang hitam, maka kelajuan bahan yang akan diserap oleh lubang hitam nampaknya anda akan berkurangan kerana kesan pelebaran masa graviti. Menurutnya, "jam" di bawah pengaruh medan graviti berjalan lebih perlahan, dan di bawah pengaruh medan graviti yang sangat kuat - bahkan lebih perlahan, yang akan berlaku hanya dengan pendekatan ke cakrawala peristiwa lubang hitam.
Sejauh ini saya maksudkan bahawa dalam sistem koordinat tempatan anda akan tetap pegun berbanding dengan lubang hitam (iaitu, anda tidak akan tertarik dengannya) dan sistem waktu tempatan anda tidak akan dipengaruhi oleh medan graviti lubang hitam ini. Dalam kes ini, bagi seseorang di luar pengaruh lubang hitam, nampaknya objek atau benda akan bergerak menuju cakrawala peristiwa lubang hitam untuk waktu yang sangat lama.
Nyayesh Afshordi
Ahli astrofizik di Jabatan Fizik dan Astronomi di University of Waterloo dan Ketua Jabatan Kosmologi dan Graviti di Perimeter Institute for Theoretical Physics di Kanada
Saya percaya bahawa kelajuan 'kegelapan' tidak terbatas! Dalam fizik klasik, di bawah konsep umum kegelapan ruang, hanya ruang kosong yang dapat dipertimbangkan. Namun, berkat mekanik kuantum, kita tahu bahawa sebenarnya tidak ada kegelapan dan ruang kosong. Walaupun nampaknya tidak ada sumber cahaya yang dapat kita lihat, sumber ini boleh menjadi fluktuasi medan elektromagnetik. Walaupun dalam gelombang graviti yang menerobos ruang-waktu dan ditemui oleh makmal LIGO baru-baru ini, fluktuasi kuantum ini mesti ada.
Masalahnya adalah bahawa tahap graviti dalam riak kuantum ini tidak terbatas. Dengan kata lain, saat ini tidak ada teori graviti kuantum yang boleh disetujui oleh kebanyakan saintis. Jawapan yang diperlukan untuk pertanyaan itu mungkin tersembunyi dalam kemungkinan kecepatan "kegelapan", iaitu, riak kuantum mencapai nilai yang tidak terbatas (atau menjadi sewenang-wenangnya besar), terutama pada skala kecil dan untuk jangka waktu yang singkat. Sudah tentu, ini hanya andaian, tetapi menurut saya ini adalah cara yang berkesan untuk memahami prinsip dan inti pati Big Bang, lubang hitam, tenaga gelap dan graviti kuantum."
NIKOLAY KHIZHNYAK
