Pozorovaním vesmíru sa vedci úspešne dopracovali k číslu, ktoré je pre fyziku a astrofyziku nesmierne dôležité. Ako totiž informuje portál ScienceAlert, podarilo sa im určiť hornú hranicu hmotnosti fotónu, častice svetla a to na základe pozorovaní pulzujúcich hviezd rozosiatych naprieč našou vlastnou galaxiou. Na výskum vesmíru a fyziky ako takej má určenie tohto limitu ohromný dopad, i keď ide o neuveriteľne drobné číslo.

Považujú sa za nehmotné

Fotóny sú v dnešnej fyziky považované za nehmotné častice pozostávajúce z energie, avšak nie je zaručené, že naozaj žiadnu hmotu nemajú. Ak by sa potvrdilo, že majú predsa len hmotu, znamenalo by to obrovské zmeny v chápaní celého vesmíru a zároveň by vznikol dôkaz proti Einsteinovej špeciálnej teórii relativity či Maxwellovej elektromagnetickej teórii.

Ak by mali fotóny skutočne hmotnosť, musela by táto hodnota dosahovať nesmierne malé čísla, aby nemohli mať vážnejší vplyv napríklad na vznik vesmíru. Je preto možné, že takéto hodnoty len nedokážeme pozorovať, i keď nie sú nulové. Pozorovaním pulzujúcich hviezd a rýchlych rádiových zábleskov, známych pod skratkou FRB, sa experti dopracovali k tomu, že môže byť maximálna možná hmotnosť fotónov len 9,52 x 10^-46 kg.

NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

Je ťažké predstaviť si o akú malú hodnotu ide, keďže je to nula, za ktorou nasleduje desatinná čiarka, vyše štyridsať ďalších núl a až potom číslo 952. Pre porovnanie, hmotnosť protónu je približne 1,67 x 10^-27 kg, čo je o 19 núl za desatinnou čiarkou menej. Skutočne teda hovoríme o hodnote, ktorú podľa všetkého zatiaľ nezvládajú zmerať ani tie najmodernejšie experimentálne zariadenie, ktoré majú fyzici v rukách.

Len teoretický limit

Táto štúdia, ktorej výsledky zverejnil tím vedcov prostredníctvom žurnálu The Astrophysical Journal, však nepotvrdzuje, že by mali fotóny naozaj hmotnosť. Stanovuje len maximálnu hranicu pre prípad, že by ju mali. Tento limit funguje práve vďaka pozorovaniam vesmíru. Ak by bola totiž hmotnosť fotónov vyššia, vesmír by vyzeral inak, keďže by častice svetla vykazovali rozdielne vlastnosti než tie, ktoré reálne vidíme.

Vďaka tejto štúdii majú vedci v rukách presné rozmedzie, v rámci ktorého môžu vykonávať ďalší výskum. Autori tejto štúdie priznávajú, že tak skoro nebudeme mať technológiu umožňujúcu zmeranie skutočnej hmotnosti fotónu, avšak špičkové rádiové teleskopy, ktoré chcú stavať aj na povrchu Mesiaca, môžu pomôcť toto rozmedzie ďalej zmenšiť a uľahčiť tak fyzikom prácu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky