Šta se kreće brzinom svetlosti. Da li je moguće kretati brže od svjetlosti? Je lit je moguć let superlumina

Kao što znate, fotoni se kreću brzinom svjetlosti, lagane čestice iz kojih se sastoji. U ovom pitanju pomoći ćemo u posebnoj teoriji relativnosti.

U fantastičnim filmovima, kosmički interstelarni brodovi lete okolo gotovo brzinom svjetlosti. Obično je to takozvana fantastična hipershinja. Opisani su i pisaci i filmski režiser i pokazuju nam ga sa gotovo istom umjetničkom tehnikom. Najčešće, bez obzira na brod brzo kreten, junaci povlače ili pritisne tipku upravljačkog elementa, a vozilo se odmah ubrzava, ubrzava gotovo do brzine svjetlosti. Zvijezde koje gledatelje vide iza broda, prvo su bljesne, a zatim su izvučene u redu. Ali da li zvezde zapravo gledaju u otvor svemirskih letjelica na hipershinks? Istraživači osiguravaju br. U stvarnosti, putnici broda umjesto zvijezda protezali su u liniji videće samo svijetli disk.

Ako se objekt kreće gotovo brzinom svjetlosti, tada može vidjeti učinak doplera. U fizici, promjena frekvencije i talasne dužine zbog brzog pokreta prijemnika. Frekvencija svjetlosti zvijezda treperi ispred gledatelja s broda će se toliko povećavati da će se pomaknuti iz vidljivog raspona do rendgenskog dijela spektra. Zvezde kao da su nestale! Istovremeno, dužina reliktne elektromagnetskog zračenja koja je preostala nakon što se u velikoj mjeri smanjuje velika eksplozija. Pozadivno zračenje bit će vidljivo i pojavit će se sa laganim diskom koji bledi oko ivica.

Ali šta svijet izgleda kao objekt koji će dostići brzinu svjetlosti? Kao što znate, fotoni se kreću po takvim brzinama, česticama od kojih se sastoji. U ovom pitanju pomoći ćemo u posebnoj teoriji relativnosti. Prema tome, kada se objekt kreće brzinom svjetlosti, koliko dugo vremena provedeno na kretanju ovog objekta postaje jednako Nul-u. Jednostavan jezik, ako se krećete brzinom svjetlosti, nemoguće je napraviti bilo kakvu akciju, poput promatranja, vizije, vizije i tako dalje. Objekt koji leti brzinom svjetlosti zapravo će vidjeti bilo šta.

Fotoni uvijek lete brzinom svjetlosti. Ne provode vrijeme overklokiranje i kočenje, tako da svi njihovi životi traju nula vremena. Da smo bili fotoni, onda bi se naši trenuci rođenja i smrti poklapali, odnosno jednostavno ne bismo shvatili da svijet uopće postoji. Vrijedno je napomenuti da ako je objekt razmažen na brzini svjetlosti, njegova brzina u svim referentnim sustavima postaje jednaka brzina svjetlosti. Evo takve fizike FOT. Koristeći posebnu teoriju relativnosti, može se zaključiti da će se objekt kretati brzinom svjetlosti, cijeli svijet okolo će se pojaviti beskrajno spljošteno, a svi događaji koji se događaju u njemu održavaju se u njemu.

Posvećen direktnom mjerenju brzine Neutrino pokreta. Rezultati Zvuk senzacionalni: Neutrino brzina se pokazala neznatno - ali statistički pouzdano! - Više lagane brzine. Članak saradnje sadrži analizu raznih izvora grešaka i nesigurnosti, ali reakcija ogromne većine fizičara ostaje vrlo skeptična, prvenstveno, jer ovaj rezultat nije u skladu s drugim eksperimentalnim podacima o neutrinovoj nekretninama.

Detalji eksperimenta

Ideja eksperimenta (vidi opernu eksperiment) je vrlo jednostavna. Paket neutrinskog rođen je u CERN-u, leti kroz zemlju u italijansku laboratoriju Gran Sasso i prolazi kroz poseban neutrinski detektor opere. Neutrino su vrlo slabo komuniciraju sa supstancom, ali zbog činjenice da je njihov potok iz CERN-a vrlo velik, neki neutrini i dalje se suočavaju sa atomima unutar detektora. Tamo rađaju kaskadu nabijenih čestica i time ostavljaju svoj signal u detektoru. Neutrino u CERN-u se ne rađa i "rafali", a ako znamo trenutak rođenja neutrina i trenutak apsorpcije u detektoru, kao i udaljenost između dvije laboratorije, možemo izračunati brzinu pokreta Neutrino .

Udaljenost između izvora i detektora u pravoj liniji iznosi oko 730 km, a mjeri se tačnošću od 20 cm (tačna udaljenost između referentnih točaka iznosi 730.534,61 ± 0,20 metara). Istina, proces koji vodi do rođenja neutrina nije lokaliziran s takvom tačnošću. U CERNE, širok visokih energetskih protona leti iz SPS akceleratora, resetira se na cilj grafite i stvara sekundarne čestice u njemu, uključujući mezone. Još uvijek lete naprijed s brzinom obližnje i spaljuju se u muone sa emitiraju neutrine u muhu. Muons se takođe raspadaju i generiraju dodatne neutrine. Tada se sve čestice, pored neutrina, apsorbiraju u debljini tvari, a oni su nespremljeni na web mjesto za otkrivanje. Opća šema ovog dijela eksperimenta prikazana je na Sl. jedan.

Čitava kaskada koja dovodi do pojave neutrinskog snopa može se protezati za stotine metara. Međutim, od tada sve Čestice u ovom neredu lete naprijed sa izazovnim brzinom, praktično nema razlike u vremenu otkrivanja, neutrino je rođen odmah ili kroz kilometar (međutim, to je od velike važnosti kada je to početni proton koji je doveo do rođenja Od ovog neutrina, leteo iz akceleratora). Kao rezultat toga, neutrino i veliki jednostavno ponavljaju profil originalnog protonskog snopa. Stoga je ključni parametar ovdje upravo privremeni profil snopa protona koji odlaze iz akceleratora, posebno - tačan položaj njegovih prednjih i stražnjih fronta, a ovaj profil se mjeri dobro vrijeme sm Rezolucija (vidi Sl. 2).

Svaka sesija protonskog snopa za cilj (na engleskom jeziku naziva se takva sesija izlijevanje"Splash") traje oko 10 mikrosekundi i vodi do rođenja ogroman broj neutrina. Međutim, gotovo svi oni lete zemljom (i detektor) bez interakcije. U istim rijetkim slučajevima kada detektor i dalje registrira neutrine, nemoguće je reći u koje vrijeme za interval od 10 microsecond. Analiza se može izvesti samo statistički, odnosno za akumuliranje mnogih slučajeva otkrivanja neutrina i izgraditi njihovu distribuciju po vremenu u odnosu na početak odbrojavanja za svaku sesiju. U detektoru za početak odbrojavanja, trenutak vremena je prihvaćen kada se uvjetni signal kreće brzinom svjetlosti i zrače tačno u vrijeme prednje ivice grede protona dostiže detektor. Točno mjerenje ovog trenutka bilo je moguće zbog sinkronizacije sata u dva laboratorija s tačnošću nekoliko nanosekundi.

Na slici. 3 prikazuje primjer takve distribucije. Crne tačke su pravi neutrinski podaci registrirani od strane detektora i sažeti veliki broj sesija. Crvena krivulja prikazuje uvjetno "referenca" signal koji se pomiče brzinom svjetlosti. Može se vidjeti da podaci počinju oko 1048,5 NS ranije Referentni signal. To, međutim, ne znači da neutrini zaista odgovaraju svjetlu na mikrosekundu, ali je samo razlog da se temeljito pomakne sve duljine kablova, brzinu rada, a tako dalje. Izvršeno je ovo ponovno provjereno, a ispostavilo se da prikazuje trenutak "podrška" na 988 NS. Stoga se ispostavilo da neutrino signal zaista prelazi podršku, ali samo oko 60 nanosekundi. U pogledu brzine neutrine, to odgovara prekoračivanju brzine svjetlosti za oko 0,0025%.

Pogreška ovog mjerenja procijenili su autori analize u 10 nanosekundi, koji uključuju statističke i sistematske pogreške. Dakle, autori tvrde da oni "vide" superlilirajuće kretanje neutrina na nivou statističkog povjerenja u šest standardnih odstupanja.

Razlika između rezultata iz očekivanja za šest standardnih odstupanja već je dovoljno velika i poziva se u fiziku elementarnih čestica glasnim riječima "otkriće". Međutim, potrebno je ispravno razumjeti ovaj broj: to znači samo da vjerovatnoća statistički Fluktuacije u podacima su vrlo male, ali ne ukazuju na to koliko je pouzdano metodologija obrade podataka i koliko su fizičari dobro uzeti u obzir sve instrumentalne pogreške. Na kraju postoji mnogo primjera u fizici elementarnih čestica, kada neobične signale s izuzetno velikom statističkom pouzdanošću nisu potvrdili drugi eksperimenti.

Šta je super svjetlo neutrino oprečan?

Suprotno široko rasprostranjenom mišljenju, posebna teorija relacije ne zabranjuje postojanje čestica koje se kreću sa površinom superluminalne brzine. Međutim, za takve čestice (oni su generalizirani "tahions") brzina svjetlosti je i granica, ali samo s dna - ne mogu se premjestiti sporije. Istovremeno, ovisnost energije čestica iz brzine je obrnuta: veća energija, što je bliža brzina tahiona do brzine svjetlosti.

Mnogo ozbiljnijih problema započinje na teoriji kvantne polja. Ova teorija dolazi za zamjenu kvantne mehanike kada su u pitanju kvantne čestice sa velikim energijama. U ovoj teoriji čestice nisu poenta, već, konvencionalno govore, ugrušak materijalnog polja i nemoguće ih je razmotriti odvojeno od polja. Ispada da tahijeni smanjuju energiju polja, a samim tim napravite vakuum nestabilan. Prazno, tada je povoljnije spontano raspasti na ogromnom broju ovih čestica, a samim tim u obzir pokret jednog tahion u uobičajenom praznom prostoru jednostavno besmisleno. Može se reći da tahion nije čestica, već nestabilnost vakuuma.

U slučaju tahion-fermiona, situacija je nešto složenija, ali postoje i uporedive poteškoće koje sprječavaju stvaranje samokonzidentne tahionske kvantne teorije polja, što uključuje uobičajenu teoriju relativnosti.

Međutim, to takođe nije posljednja riječ u teoriji. Baš kao što eksperimentatori mjere sve što je mjerljivo, teoretičari provjeravaju i sve moguće hipotetičke modele koji ne protumačuju dostupnim podacima. Konkretno, postoje teorije u kojima je malo, a ne primjetno odstupanje od postulata teorije relativnosti još uvijek dopušteno - na primjer, brzina svjetlosti može biti promjenjiva vrijednost. Ne postoje direktne eksperimentalne podrške za takve teorije, ali još nisu zatvoreni.

Prema ovom kratkom skiciranju teorijskih mogućnosti, ovaj rezultat može se sažeti: Uprkos činjenici da je u nekim teorijskim modelima moguće pokretanje površine superluminalne brzine, oni ostaju isključivo hipotetičke strukture. Svi eksperimentalni podaci dostupni za danas opisuju se standardnim teorijama bez superlitnog pokreta. Stoga, ako je pouzdano potvrdio barem za bilo kakve čestice, teorija kvantne polja morala bi radikalno ponavljati.

Da li vrijedi razmatrati opere rezultirati rezultirati u tom smislu "prvog progutanja"? Ne još. Možda je najvažniji razlog skepticizma i dalje činjenica da operni rezultat nije u skladu s drugim eksperimentalnim podacima o neutrinu.

Prvo, za vrijeme poznatog izbijanja Supernova SN1987A, evidentirani su neutrini, koji su došli nekoliko sati prije svetlosnog pulsa. To ne znači da je neutrino krenuo brže od svjetlosti, ali odražava samo činjenicu da je neutrino emitiran u ranijoj fazi kolekcije kernela kad je izbijanje supernova. Međutim, neutrino i svjetlost, nakon 170 hiljada godina, nisu se raspustili više od nekoliko sati, to znači da su im vrlo bliski i razlikuju se od ničega više od milijarde dionica. Opera eksperimenta prikazuje hiljade puta jače odstupanja.

Ovdje se, naravno, može reći da neutrino, rođen u izbijanjima supernova, i neutrine iz CERN-a snažno se razlikuju u energiji (nekoliko desetak MEV u Supernovae i 10-40 gevs u opisanom eksperimentu), te promjene brzine neutrinske promjene ovisno o tome o energiji. Ali ova promjena u ovom slučaju djeluje u "netačnoj" strani: nakon svega, veća energija tahiona, bliža njihova brzina trebala bi biti brzine svjetlosti. Naravno, i ovdje možete smisliti neku izmjenu teorije tahion, u kojoj bi ta ovisnost bila potpuno drugačija, ali u ovom slučaju morat će već razgovarati o "dva puta hipotetičkom" modelu.

Nadalje, od mnogih eksperimentalnih podataka o neutrinskim oscilacijama dobivenim posljednjim godinama, slijedi da se mase svih neutrina razlikuju samo od toga samo na udjelu elektrona. Ako se opere doživljava kao manifestacija superlumskog pokreta neutrina, tada će se por jedinice kvadrata mase barem jednog neutrina biti narudžba - (100 MEV) 2 (negativni kvadrat mase je matematička manifestacija Činjenica da se čestica smatra tahijom). Onda to morate priznati sve Netrino sorte - tahijeni i imaju otprilike takvu masu. S druge strane, direktno mjerenje mase neutrina u beta-propadanju Nuklei tritijuma pokazuje da masa neutrina (modulom) ne smije prelaziti 2 elektropole. Drugim riječima, svi ti se podaci slažu jedni s drugima neće uspjeti.

Odavde možete učiniti: Tvrđeni rezultat operne suradnje teško je smjestiti u bilo koji, čak i u najpouzdanijim teorijskim modelima.

Šta je sledeće?

U svim glavnim suradnji u fizici elementarnih čestica, normalna praksa je situacija kada svaka posebna analiza obavlja mala grupa učesnika, a tek tada se rezultati izdubite za opću raspravu. Očigledno je ova faza bila prekratka, kao rezultat toga, nisu svi sudionici u suradnji složili da zamijeni njihov potpis prema članku (puni popis ima 216 učesnika u eksperimentu, a pretprint ima samo 174 od autor). Stoga, u bliskoj budućnosti, kao što je očito, postojalo mnogo dodatnih provjera unutar suradnje, a tek nakon toga članak će biti poslan na tisak.

Naravno, može se očekivati \u200b\u200bpotok teorijskih članaka s različitim egzotičnim objašnjenjima ovog rezultata. Međutim, tvrde da se rezultat neće biti sigurno ispravljen, nemoguće je razmotriti to punopravno otvaranje.

Doktor tehničkih nauka A. Golubev.

Sredinom prošle godine pojavila se senzacionalna poruka u časopisima. Grupa američkih istraživača otkrila je da se vrlo kratki laserski puls pokreće u posebno odabranom srednjom od stotine puta brže nego u vakuumu. Ova pojava se činila potpuno nevjerovatnom (brzina svjetlosti u medijuma je uvijek manje nego u vakuumu), a čak je rast sumnjive u pravdi posebne teorije relativnosti. U međuvremenu, superlilateralni fizički objekt je laserski puls u mediju za jačanje - prvi put je otkriven ne 2000., a 35 godina ranije, 1965. godine, a mogućnost superlumuminoznog pokreta široko se raspravljalo prije početka 70-ih. Danas se rasprava oko ovog čudne fenomene blistala novom silom.

Primjeri pokreta "Super blistavo".

Početkom 60-ih, kratki pulsi visokog snaskog svjetla počeli su primati, prolazeći kroz kvantni pojačalo (inverzni populacija srednji) laserski bljesak.

U armiranom mediju, početna regija svjetlosnog pulsa uzrokuje prisilno zračenje atoma pojačalog medija, a njegova krajnja regija je apsorpcija energije od strane njih. Kao rezultat toga, čini se da se posmatrač čini da impuls kreće brže od svjetla.

Eksperiment Lijong Wong-a.

Greda svjetlosti koji prolazi kroz prizmu prozirnog materijala (na primjer, staklo) je refrakcija, odnosno jest, to je disperzija.

Lagani impuls je skup vibracija različite frekvencije.

Vjerovatno svi - čak i ljudi daleko od fizike, zna se da je maksimalna brzina kretanja materijalnih predmeta ili širenje bilo kakvih signala brzina svjetlosti u vakuumu. Označava ga pismo od i gotovo 300 hiljada kilometara u sekundi; Tačna veličina od \u003d 299 792 458 m / s. Brzina svjetlosti u vakuuu jedna je od temeljnih fizičkih konstanta. Nemogućnost postizanja brzina veće odIz posebne teorije relativnosti (servisna stanica) Einstein. Ako bi bilo moguće dokazati da bi prenos signala sa površinom superluminalne brzine, teorija relativnosti bila bila moguća. Do sada se to dogodilo, uprkos brojnim pokušajima da odbije zabranu postojanja brzina, velikih od. Međutim, u eksperimentalnim studijama nedavnih vremena, neke vrlo zanimljive pojave pokazale su da je pod posebno stvorenim uvjetima moguće promatrati superlilateralne brzine i principi teorije relativnosti ne krše se.

Za početak sećamo se glavnim aspektima koji se odnose na problem svjetlosne brzine. Prije svega: Zašto je nemoguće (u normalnim uvjetima) prelazi granicu svjetla? Budući da je tada poremećen temeljni zakon našeg svijeta - zakon uzročnosti, u skladu s kojom istraga ne može biti ispred uzroka. Na primjer, niko nikada nije gledao, medvjed je u početku pao, a potom je lovac ispalio. Pri brzinama koje prelaze odSlijed događaja postaje preokret, traka vremena je rana nazad. To se lako osigurava iz sljedećeg jednostavnog obrazloženja.

Pretpostavimo da smo na određenom kosmičkom čudostim brodu koji se kreće brže od svetlosti. Tada bismo postepeno nadoknadili svjetlo koje je izvor emitirao u više i ranijih bodova na vrijeme. U početku bismo uhvatili prenesene fotone, recimo juče, tada - emitirao dan prije jučer, a zatim - sedmicu, mjesec, prije godinu dana i tako dalje. Ako je izvor svjetlosti bio ogledalo, koji odražavaju život, prvo vidimo događaje juče, a zatim dan prije jučer i tako dalje. Mogli smo da vidimo, starac koji se postepeno pretvori u srednjovječnoj osobi, tada u mladom, u mladiću, u djetetu ... to jeste, vrijeme bi se vratili natrag, prešli bismo se iz sadašnjosti u prošlosti. Uzroci i istrage bi se promijenili na mjestima.

Iako su tehnički detalji procesa nadzora u tom razlogu u potpunosti zanemaruju, sa temeljnog stanovišta, jasno pokazuje da pokret sa površinom superluminalne brzine dovodi do nemoguće situacije u našem svijetu. Međutim, priroda je stavila još strože uvjete: nedostižan pokret ne samo površine superluminalne brzine, već brzinom jednakoj brzini svjetlosti, moguće je pristupiti. Iz teorije relativnosti slijedi da se povećavaju s povećanjem brzine kretanja, pojašnjava se tri okolnosti: masa pokretnog objekta, njegova veličina u smjeru kretanja smanjuje se i usporava protok vremena na ovom objektu (od gledište vanjskog "posmatrača" posmatrača). Po normalnim brzinama ove su promjene zanemarive, ali kako prilaze brzinu svjetlosti, oni postaju sve opipljive, a u granici - pri brzinama jednakim od- Masa postaje beskrajno velika, objekt u potpunosti gubi veličinu u smjeru kretanja i vrijeme je zaustavljeno na njemu. Stoga nijedno materijalno tijelo ne može dostići brzinu svjetlosti. Samo samo svjetlost ima ovu brzinu! (Kao i "sve prožima" čestice - neutrino, koji, poput fotona, ne može se kretati brzinom manjom od.)

Sada o brzini prijenosa signala. Prikladno je iskoristiti pogled na svjetlost u obliku elektromagnetskih talasa. Šta je signal? Ovo su neke informacije koje treba prenijeti. Idealan elektromagnetski val je beskrajan sinusoid strogo jednoj frekvenciji, a ne može podnijeti nikakve informacije, jer svaki period takvih sinuzoida upravo ponavlja prethodni. Accpair pomicanja faze sinusoidnog vala je takozvana fazna brzina - možda u mediju pod određenim uvjetima većim brzinom svjetlosti u vakuu. Ovdje nema ograničenja, jer fazna brzina nije brzina signala - to još nije. Da biste stvorili signal, morate napraviti neku vrstu "oznake" na talasu. Takva oznaka može biti, na primjer, promjena bilo kojeg parametara talasa - amplitude, frekvencije ili početne faze. Ali čim se marka napravi, val gubi sinusoidalnost. To postaje modulirano, sastoji se od skupa jednostavnih sinusoidnih talasa s raznim amplitudi, frekvencijama i početnim fazama - skupina valova. Brzina pomicanja oznake u moduliranom valu je brzina signala. Kada se distribuira u mediju, ta se brzina obično poklapa sa brzinom grupne brzine karakterizirajući širenje spomenute grupe talasa u cjelini (vidi "nauku i život" br. 2, 2000). U normalnim uvjetima, grupna brzina, a samim tim, brzina signala je manja od brzine svjetlosti u vakuu. To nije slučajno da se koristi izraz "u normalnim uvjetima", jer u nekim slučajevima brzina grupe može preći od Ili čak izgubite njegovo značenje, ali tada se ne odnosi na širenje signala. Stotina je utvrđeno da je mjenjač signala nemoguć pri brzinama većim od od.

Zašto je tako? Jer prepreka za prenošenje bilo kojeg signala brzine odsluži istim zakonom uzročnosti. Zamislite takvu situaciju. U nekom trenutku, svjetlosni bljesak (događaj 1) uključuje uređaj koji šalje određeni radio signal, a na udaljenoj tački u akciji ovog radio signala pojavljuje se eksplozija (događaj 2). Jasno je da je događaj 1 (Flash) razlog, a događaj 2 (eksplozija) posljedica je razloga koji dolaze kasnije. Ali ako je radio signal distribuiran sa površinom u blizini, posmatrač u blizini točke prvo bi vidjela eksploziju, a tek kasnije - postignuto prije njega od Izbijanje svjetlosti, uzrok eksplozije. Drugim riječima, za ovaj posmatrač, događaj 2 bi se obračunavao ranije od događaja 1, odnosno posljedica bi bilo ispred uzroka.

Prikladno je naglasiti da se "superluminalna zabrana" teorije relativnosti nariče na kretanju materijalnih tijela i prijenosa signala. U mnogim situacijama moguće je kretati bilo kakvom brzinom, ali to će biti kretanje nematerijalnih objekata, a ne signalizira. Na primjer, zamislite dva ležeća koja leže u istoj ravnini, od kojih se jedna nalazi vodoravno, a drugi ga prelazi u niskom uglu. Ako se prva linija pomiče prema dolje (u smjeru označenom strelicom), po velikom brzinom, točka sjecišta linija može se primorati da bi pobjegao kako brzo, ali ova tačka nije materijalno tijelo. Drugi primer: Ako uzmete lampu (ili, recite, laser, dajući uski snop) i brzo opišite lučnicu u vazduhu, a zatim linearna brzina lagane zeko će se povećati sa daljinom i na dovoljno velikom uklanjanju prelazi od.Svjetlosno mjesto će se premjestiti između točaka A i B sa površinom od superluminalne brzine, ali neće se prenositi signalom iz AN-a, jer takva lagana zečica ne snosi nikakve informacije o poantu A.

Čini se da je pitanje superlistrateralnih brzina riješeno. Ali u 60-ima dvadesetog stoljeća, fizičari teoretike izneseni su hipotezom postojanja superlumularnih čestica zvanih tahions. To su vrlo čudne čestice: teoretski, mogući su, ali kako bi se izbjegle kontradikcije sa teorijom relativale, morali su pripisati zamišljenu težinu mira. Fizički imaginarna masa ne postoji, to je čisto matematička apstrakcija. Međutim, to nije izazvalo posebnu anksioznost, jer tahyons ne mogu biti sami - oni postoje (ako postoje!) Samo brzinama koje prelaze brzinu svjetlosti u vakuumu, a u ovom slučaju je masa tahion stvarna. Postoji analogija s fotonima: foton ima masu smijeha jednak nuli, ali jednostavno znači da foton ne može biti sam - svjetlost se ne može zaustaviti.

Očekuje se da će se očekivati \u200b\u200bda će se moći pomiriti hipotezu tahion sa zakonom uzročnosti. Pokušaji poduzeti u ovom pravcu, iako su bili prilično duhovitni, nisu doveli do očitog uspjeha. Eksperimentalno registrovani Tachyones takođe nije uspio nikome. Kao rezultat toga, interes za tahijeke kao ultrazvučne elementarne čestice postepeno su se pojavile.

Međutim, 60-ih, fenomen je eksperimentalno otkriven, u početku je vodio fizičare u zbrku. Ovo je detaljno opisano u članku A. N. Oraevsky "Valovi super protoka u jačanje medijima" (UFN br. 12, 1998). Ovdje nakratko dajemo suštinu slučaja, šaljući čitatelja koji su zainteresirani za detalje navedenom članku.

Ubrzo nakon otvaranja lasera - u ranim 60-ima - postojao je problem sticanja kratkog (trajanja od oko 1 NS \u003d 10 -9 c) svjetlosnog impulsa. Da biste to učinili, kratki laserski puls preskočen je kroz optički kvantni pojačalo. Puls je podijelio svijetlo ogledalo na dva dijela. Jedan od njih, snažniji je, a drugi je bio raspodijeljen u zraku i poslužen kao potporni puls s kojom je moguće uporediti impuls koji je prošao kroz pojačalo. Oba impulsa su se dostavila fotodetektorima, a njihovi izlazni signali mogu se vizualno pridržavati na ekranu osciloskopa. Očekivalo se da će lagani puls koji prolazi kroz pojačalo doživeti nešto odgađanja u usporedbi s potpornim pulsom, odnosno brzina razmnožavanja svjetlosti u pojačalu bit će manja nego u zraku. Kakva je bila zaprepaštena istraživača kada su otkrili da se impuls širi kroz pojačalo brzinom ne samo više nego u zraku, već i brzinu svjetlosti u vakuumu nekoliko puta!

Nakon oporavka od prvog šoka, fizičari su počeli tražiti uzrok takvog neočekivanog rezultata. Nitko nije pojavio ni najmanju sumnju u principe posebne teorije relativnosti, a to posebno pomoglo u pronalaženju pravog objašnjenja: ako se principi u SPR sačuvaju, odgovor treba tražiti u svojstvima jačaćeg medija.

Bez prelaska ovdje u detalje, ukazujemo na detaljnu analizu mehanizma djelovanja armaturnog sredstva u potpunosti pojasnio situaciju. Slučaj je bio promijeniti koncentraciju fotona u širenju pulsa - promjena zbog promjene koeficijenta pojačanja srednje do negativne vrijednosti tijekom prolaska stražnje strane pulsa, kada medij već apsorbuje energiju , jer se vlastiti dionica već konzumira zbog prijenosa njegovog svjetlosnog pulsa. Apsorpcija nije pojačanost, već utjecaj pulsa, i tako je puls ojačan na prednjem dijelu i oslabljen u zadnjem dijelu. Zamislite da promatramo puls uz pomoć uređaja koji se kreće brzinom svjetlosti u okruženju pojačala. Ako je okruženje bilo transparentno, vidjeli bismo impuls u nepokretnosti. U mediju u kojem će se prethodno spomenuti proces, povećanje prednje i slabljenje stražnjeg ruba pulsa promatraču tako da medij koji bi pomaknuo zamah naprijed. Ali ako se uređaj (posmatrač) pomiče brzinom svjetlosti, a pulsi ga ubijeni, brzina impulsa prelazi brzinu svjetlosti! To je bio taj efekat koji su registrirali eksperimentatori. I ovdje zaista nema kontradikcije sa teorijom relativa: samo proces jačanja je takav da koncentracija fotona koji su se ranije ispadali da je veće nego kasnije. Sa površinom superluminalne brzine, ne premještaju se fotoni, već koverta impulsa, posebno njegov maksimum, koji se primjećuje na osciloskopu.

Tako, dok u konvencionalnom okruženju uvijek postoji slabljenje svjetlosti i smanjenje njegove brzine, određeno refrakcijskim indeksom, u aktivnom laserskom okruženju, ne postoji samo porast svjetlosti, već i širenje pulsa sa površinom pulsa sa superluminalnom brzinom .

Neki fizičari pokušali su eksperimentalno dokazati prisustvo pretjeranog pokreta s efektom tunela - jedno od najnevjerovatnijih pojava u kvantnoj mehanici. Ovaj efekat je da mikroplartiku (preciznije govori mikro-objekt, u različitim uvjetima, manifestuje i svojstva čestice i svojstva talasa mogu prodrijeti kroz takozvanu potencijalnu barijeru - fenomen, apsolutno nemoguće u klasičnoj Mehanika (u kojoj bi analogna bila takva situacija: Lopta napuštena u zidu bila bi na drugoj strani zida ili val-sličan krema pričvršćenim na zid uže u konopcu, prenose se u konop vezan za zid druga strana). Suština efekta tunela u kvantnom mehaniku je sljedeća. Ako se mikro-objekt sa određenom energijom sastaje na njenoj stazi, područje potencijalnom energijom premaši energiju mikrojekata, ovo područje je prepreka za koju je određena razlika energije. Ali mikro je "posmatra" kroz barijeru! Takva prilika daje mu poznatom omjeru nesigurnosti Geisenber Ha, zabilježen za vrijeme energije i interakcije. Ako se interakcija mikro pojasa s barijerom dođe do dovoljno specifičnog vremena, tada će mikro-ciljna energija, naprotiv, karakterizirana neizvjesnost, a ako je ova nesigurnost redoslijed visine barijere, potonji prestaje biti neodoljiva prepreka. Evo brzine penetracije kroz potencijalnu barijeru i postala je predmet istraživanja više fizičara, vjerujući da može premašiti od.

U junu 1998. godine, međunarodni simpozijum o problemima superživih pokreta, gdje su razgovarali o rezultatima u četiri laboratorije u Berkelu, Beču, KJlnu i Firenci.

I na kraju, 2000. godine, bilo je izvještaja o dva nova eksperimenta, koja su pokazala efekte superluminalne distribucije. Jedan od njih završio je Lidjun Wong sa zaposlenima u Institutu za istraživanje Princeton (SAD). Njezin rezultat je da se lagani puls uključe u komoru ispunjene cezijum parovima povećava brzinu 300 puta. Pokazalo se da glavni dio pulsa izlazi iz udaljenosti zid komore čak i ranije od pulsa ulazi u komoru kroz prednji zid. Ova situacija u suprotnosti je ne samo zdrav razum, već u suštini, teoriji relativnosti.

Poruka L. Wong uzrokovala je intenzivnu raspravu u krugu fizičara, od kojih većina nije sklona da viđaju povredu principa u pogledu dobivenih rezultata. Zadatak se vjeruje da pravilno objašnjava ovaj eksperiment.

U eksperimentu, L.vong, lagani impuls uključen u komoru sa cezijumskim parovima u trajanju od oko 3 μs. Cezijum atomi mogu biti u šesnaest mogućih kvantnih mehaničkih stanja zvanih "ultra tanki magnetni značajni uslovi". Uz pomoć optičkog laserskog pumpanja, gotovo svi atomi dovedeni su samo u jednu od tih šesnaest država, što odgovara gotovo apsolutnoj nulti temperaturi na Kelvin skali (-273.15 o c). Dužina cezijumske komore bila je 6 centimetara. U vakuumskom svjetlu prolazi 6 centimetara u 0,2 NS. Kroz komoru sa cezijom, kao što je prikazano na mjerenjima, lagani impuls prošao je tokom 62 NS manje nego u vakuumu. Drugim riječima, vrijeme prolaska pulsa kroz cezijum-okoliš ima znak "minus"! Zaista, ako utisnite 62 ns od 0,2 NS, dobivamo "negativno" vrijeme. Ovo "negativno kašnjenje" u medijuma je nerazumljiv privremeni skok - jednak vremenu tokom kojeg bi impuls nastupio 310 prolaza kroz komoru u vakuumu. Posljedica ovog "privremenog puča" bila je činjenica da je impuls izlazi iz Doma, od njega uspio povući se sa 19 metara prije dolaska pulsa do kraja zida komore. Kako se može objasniti tako nevjerovatnom situacijom (osim ako, naravno, ne sumnjajte u čistoću eksperimenta)?

Sudeći po odjavljenoj raspravi, točno objašnjenje još nije pronađeno, ali nesumnjivo je da su neobična disperzijska svojstva srednje igraju ulogu ovdje: cezijum parovi koji se sastoje od laserskog svjetla atoma je medij s anomalnom disperzijom . Ukratko se prisjetite šta je to.

Disperzija tvari je ovisnost faze (običnog) indeksa refrakcija n.od lagane talasne dužine l. Sa normalnom disperzijom, indeks refrakcija se povećava sa smanjenjem talasne dužine, a to se odvija u staklu, vodi, zraku i svim ostalim prozirnim supstancama za svjetlost. U tvarima koje snažno apsorbiraju svjetlost, tečaj refrakcijskog indeksa s promjenom valne dužine mijenja se u suprotno i postaje mnogo hlađeno: sa smanjenjem L (povećavajući frekvenciju w), naglo raskladij i manji od a Jedinica (fazna brzina) V. F\u003e. od). Ovo je anomalna disperzija u kojoj se obrazac širenja svjetlosti u tvari radikalno mijenja. Grupna brzina V. Gy postaje veća brzina talasa i može prelaziti brzinu svjetla u vakuumu (kao i postaju negativni). L. Wong ukazuje na ovu okolnost kao što uzrokuje mogućnost objašnjenja rezultata njegovog eksperimenta. Treba napomenuti da je stanje V. gr\u003e odto je čisto formalno, jer se koncept grupne brzine uvodi za slučaj male (normalne) disperzije, za transparentne okruženja, kada grupa talasa tijekom distribucije gotovo ne mijenja svoj oblik. U regijama nenormalne disperzije brzo se deformiše svetlosni puls i koncept grupne brzine gubi svoje značenje; U ovom slučaju uvode se koncepti brzine signala i brzina širenja energije, što se u transparentnim medijima podudaraju s grupnom brzinom, a u apsorpcionim okruženjima nalazi se manje od brzine svjetlosti u vakuu. Ali ono što je zanimljivo u eksperimentu Wong: lagani puls, prolazeći kroz okoliš sa anomalnom disperzijom, nije deformiran - to tačno čuva svoj oblik! A to odgovara prijemu na širenje pulsa sa grupnom brzinom. Ali ako je tako, ispostavilo se da u mediju nema apsorpcije, iako je anomalna disperzija medija zbog apsorpcije! Sam Wong, prepoznajući da puno i dalje ostaje nejasno, vjeruje da se ono što se događa u njegovoj eksperimentalnoj instalaciji može jasno objasniti u prvoj aproksimaciji na sljedeći način.

Lagani impuls se sastoji od pluralnosti komponenti s različitim talasnim duljinama (frekvencije). Na slici se prikazuje tri ove komponente (talasi 1-3). U nekom trenutku, sva tri talasa su u fazi (njihova maxima podudara); Ovdje su oni, savijajući se, međusobno pojačavaju i formiraju puls. Kako se daljnja distribucija u prostoru valova žali se i na taj način se "ugasi".

U području anomalozne disperzije (unutar cezium ćelije), val, koji je bio kraći (val 1) postaje duži. I obrnuto, val bi se ranije najduži od tri (talasa 3) postao najkraći.

Stoga se faze talasa mijenjaju u skladu s tim. Kad su valovi prošli kroz cezijumsku ćeliju, obnavljaju se njihovi front valovi. Prederpeys neobična fazna modulacija u tvari s anomalnom disperzijom, tri talasa koja se razmatraju se u nekom trenutku ponovo pojavljuju u fazi. Ovdje su opet sklopljeni i formiraju impulse potpuno isti oblik kao i dolazno cezium okruženje.

Obično u zraku i u stvari, u bilo kojem prozirnom mediju s normalnom disperzijom, lagani impuls ne može precizno uštedjeti svoj obrazac kada se distribuira na udaljenu udaljenost, odnosno sve njegove komponente ne mogu se spakirati na udaljenoj točki na udaljenoj točki. I u normalnim uvjetima, lagani impuls na tako udaljenoj tački pojavljuje se nakon nekog vremena. Međutim, zbog anomalnih svojstava korištenih u eksperimentu, puls na udaljenoj poeni bio je brz na isti način kao na ulazu u ovu srijedu. Dakle, lagani puls se ponaša kao da ima negativan privremeni kašnjenje na putu do udaljene tačke, to je, došao do njega, a ne kasnije, ali prije nego što je u srijedu otišla!

Većina fizičara obično veže ovaj rezultat sa pojavom preteča niskog intenziteta u disperzing okruženju komore. Činjenica je da sa spektralnim raspadanjem pulsa u spektru postoje komponente proizvoljno visoke frekvencije s zanemarivom amplitudom, takozvanim prekursom, koji je ispred "glavnog dijela" impulsa. Priroda uspostavljanja i oblika Forerunnera ovisi o disperzijskom zakonu u mediju. Imajući to u vidu, slijed događaja u eksperimentu Wong predlaže se da se tumači na sljedeći način. Nađišni val, "istezanje" Harbinger ispred sebe približava se komori. Prije vrhunca dolaznog vala padne na blizu zida komore, harbing pokreće pojavu pulsa u komori, što dolazi do udaljenog zida i odražava iz njega, formirajući "stražnji val". Ovaj val širi se 300 puta brže od, doseže blizu zida i javlja se sa dolazni valom. Vrhovi jednog vala pronađeni su sa depresijama drugog, tako da se međusobno uništavaju i kao rezultat toga ne ostane ništa. Ispada da dolazni val "vraća dug" atoma cezijuma, koji "posuđuju" njenu energiju na drugom kraju komore. On je primijetio samo početak i kraj eksperimenta, vidio bi samo zamah svjetlosti koji je "skočio" naprijed na vrijeme, brže se kreće od.

L. Wong vjeruje da njegov eksperiment nije u skladu s teorijom relativa. Odobrenje nepterećenosti superluminalne brzine, vjeruje, odnosi se samo na objekte s masom odmora. Svjetlo se može zastupati ili u obliku talasa na koji se uglavnom ne primjenjuje na koncept mase, ili u obliku fotona s masom odmora, kao što je poznato jednako nuli. Stoga brzina svjetlosti u vakuumu, kaže Wong, a ne granica. Ipak, Wong prepoznaje da je učinak otkriven po njemu ne daje priliku da prenosi informacije pri brzini više od.

"Informacije su već zatvorene u prednjem razredu impulsa", kaže P. Miloney, fizičar iz Nacionalne laboratorije Los Alamosa Sjedinjenih Država. "I može se stvoriti utisak na površinu superlumičnog slanja informacija, čak i Kad ga ne pošaljete. "

Većina fizičara vjeruje da novi rad ne uzrokuje štrajk drobljenja na temeljnim principima. Ali nisu svi fizičari smatraju da je problem riješen. Profesor A. Ranfagni iz italijanskog istraživačkog tima koji je napravio još jedan zanimljiv eksperiment 2000. godine, smatra da pitanje i dalje ostaje otvoreno. Ovaj eksperiment koji je proveo Daniel Muguna, analijski Ranfagni i Rocco RUGGER, ustanovila je da radio val centimetskog raspona u običnom zraku prolazi brzinom prekoračenom brzinom od za 25%.

Rezimiranje, možemo reći sljedeće. Rad posljednjih godina pokazuje da se pod određenim uvjetima, vrlo se može odvijati superluminalna brzina. Ali šta se tačno kreće sa superluminalnom brzinom? Teorija relativnosti, kao što je već spomenuta, zabranjuje takva brzina za materijalna tijela i za signale koji nose informacije. Ipak, neki istraživači vrlo uporno pokušavaju pokazati prevladavanje svjetlosne barijere posebno za signale. Razlog za to leži u činjenici da u posebnoj teoriji relativnosti ne postoji stroga matematička opravdanost (zasnovana, recimo, na Maxwell jednadžbama za elektromagnetsko polje) nemogućnosti prenošenja signala pri brzinama od. Takva nemogućnost u stotinu uspostavlja se, može se reći čisto aritmetički, zasnovan na Ainsteinskoj formuli za dodavanje brzine, ali to potvrđuje princip uzročnosti. Ainstein je ispitivao pitanje prenošenja signala, napisao je da u ovom slučaju, "... Mi smo primorani da razmotrimo mogući mehanizam prijenosa signala, kada se koristi postignuta razlog. Ali, iako je ovaj rezultat iz čisto logičnog Stajalište i ne sadrži sebe, po mom mišljenju, nema kontradikcije, još uvijek u suprotnosti sa prirodom svih naših iskustva, što je nemoguće pretpostaviti V\u003e S. Čini se da je dovoljno dokazano. "Princip uzročnosti je da se kamen temeljac, koji u osnovi supervojnosti prenosa signala. A na ovom kamenu, očigledno, sva potraga za super lažnim signalima neće isključiti, kao da eksperimentatori nisu Želite da takve signale otkrije za takvu prirodu našeg svijeta.

Zaključno, treba naglasiti da se sve gore navedeno primjenjuje precizno na naš svijet, na naš svemir. Takva rezervacija se vrši jer se nedavno nove hipoteze pojavljuju u astrofizici i kosmologiji, omogućavajući postojanje seta svemira koji su skriveni od nas povezanog topološkim prenosom tunela. Takvo gledište pridržava se, na primjer, čuveni astrofiziku N. S. Kardashev. Za vanjski posmatrač, ulazi u ove tunele označeni su nenormalnim poljima groba, poput crnih rupa. Putujući u takvim tunelima, kao što su predlaže hipoteze, bit će omogućeno zaobići ograničenje brzine, nametnuti brzinu svjetlosti u uobičajenom prostoru, a samim tim da realiziramo ideju o kreiranju vremenske mašine ... moguće je da se na takvim svemirima zaista mogu pojaviti na takvim svemiru. Stvari. Iako tako daleko takve hipoteze previše podsećaju na parcele naučne fantastike, malo je vjerovatno da će kategorički odbiti glavnu mogućnost višeelementalnog modela materijalnog svjetskog uređaja. Još jedna stvar je da će svi ti drugi svemiri vjerovatno ostati čisto matematičke zgrade fizičara teoretičara koji žive u našem univerzumu i moći njihovih misli koje pokušavaju pronaći zatvorene svijetu za nas ...

Pogledajte u sobi na istoj temi.

Astrofizika sa Univerziteta u Bailior (SAD) razvila je matematički model hiper-prostornog pogona, koji omogućava prevladavanje prostora u brzini iznad brzine svjetlosti na 10 ° ², što omogućava nekoliko sati da leti u susjedno galaksija i vrati se nazad.

Uz let, ljudi neće osjećati preopterećenje, koji se osjećaju u modernim aviokomparima, međutim, u metalu, takav će se motor moći pojaviti, osim u nekoliko stotina godina.

Mehanizam aktuatora zasnovan je na principu motora za deformaciju motora (Warp pogona), koji je predložio 1994. meksički fizičar Miguel Alcubierrera. Amerikanci su ostali samo da finaliziraju model i proizvode detaljnije proračune.
"Ako se prostor komprimira prije broda, a iza toga, naprotiv, širi se mjehurić prostornog vremena," kaže jedan od autora studije, Richard Watsey. "On obavuje brod i izvlači ga iz uobičajenog svijeta u svom koordinatnom sustavu. Za račun razlike u pritisku prostora-vremena ovaj mjehurić može se kretati u bilo kojem smjeru, prevladavajući prag svjetlosti za hiljade naloga. "

Vjerojatno će prostor oko broda moći biti u mogućnosti da na štetu mračne energije. "Tamna energija je vrlo slabo proučena supstanca, otvoreno nedavno i objašnjavajući zašto se galaksije rasuti jedna od druge", rekao je viši istraživač, Odjel za relativističku astrofiziku Državnog astronomskog instituta. - Postoji nekoliko modeli, ali šta "još nije prihvaćen. Amerikanci su uzeli model na osnovu dodatnih dimenzija kao osnova, a riječ se da je moguće lokalno mijenjati svojstva ovih mjerenja. Tada se pokaže da u različitim smjerovima može biti različite kosmološke konstante. A onda će se brod u mjehurići premjestiti. "

Objasnite tačno "ponašanje" svemira može "guzivna teorija", prema kojoj je sve naš prostor prožet mnogim drugim mjerenjima. Njihova interakcija između sebe stvara odbojnu snagu, koja je sposobna da se širi ne samo tvar, poput galaksija, već i samog tijela. Taj se efekat naziva "inflacija svemira".

"Od prvih sekundi njegovog postojanja se proteže," objašnjava doktor fizike i matematičke nauke, zaposlenog Astro-svemirskog centra za fiziku. Lebedev Ruslan Metsayev. "I ovaj se proces nastavlja do sada." Znajući sve to, možete pokušati vještački proširiti ili suziti. Da biste to učinili, trebalo bi da utječe na druga mjerenja, čime će pad prostora našeg svijeta započeti kretanje u pravom smjeru pod djelovanjem tamnih energetskih snaga.

Istovremeno se ne krše zakoni teorije relativnosti. Unutar mjehurića ostat će isti zakoni fizičkog svijeta, a brzina svjetlosti bit će granica. Ova se situacija ne odnosi na takozvani efekt Twin, na pripovijest da tijekom svemira putuje svjetlosnim stopama, vrijeme unutar broda značajno se usporava i astronaut, vraćajući se na Zemlju, sastat će se u zemlji blizanci već u dubokom starom Čovječe. Warp pogonski motor ublažava ovu nevolju, jer gura prostor, a ne brod.

Amerikanci su već pronašli cilj za budući let. Ova planeta Gliese 581 (Glise 581), na kojoj se klimatski uvjeti i gravitacija približavaju zemlji. Udaljenost od nje je 20 svjetlosnih godina, pa čak i ako će Warp pogon raditi u trilijunom Timesu slabijim od maksimalne snage, vrijeme na putu za to će biti samo nekoliko sekundi.