Kas gali judėti greičiau nei šviesa. Ar galima judėti greičiau nei šviesa? Šviesa ir šešėlis

Technikos mokslų daktaras A. Golubev.

Per praėjusių metų viduryje žurnaluose pasirodė sensacingas pranešimas. Amerikos mokslo darbuotojų grupė atrado, kad labai trumpas lazerio impulsas juda specialiai pasirinkta vidutinio šimtai kartų greičiau nei vakuume. Šis reiškinys atrodė visiškai neįtikėtinas (šviesos greitis terpėje visada yra mažesnis nei vakuume) ir netgi sukėlė abejonių dėl specialios reliatyvumo teorijos teisingumo. Tuo tarpu "Superlialy" fizinis objektas yra lazerio impulsas sustiprinančioje terpėje - pirmą kartą buvo aptikta ne 2000 m., O ir 35 metai anksčiau, 1965 m. Šiandien diskusija apie šį keistą reiškinį mirksi su nauja jėga.

"Super Lumino" judėjimo pavyzdžiai.

60-ųjų pradžioje trumpi didelės galios šviesos impulsai pradėjo gauti, einant per kvantinį stiprintuvą (atvirkštinį gyventojų terpę) lazerio blykstę.

Stiprinant laikmeną, pradinis regionas šviesos impulsų sukelia priverstinę spinduliuotę stiprintuvo terpės atomų ir jo galutinis regionas yra jų energijos įsisavinimas. Kaip rezultatas, stebėtojas, atrodo, atrodo, kad impulsas juda greičiau nei šviesa.

Lijong Wong eksperimentas.

Šviesos spindulys, einantis per skaidrios medžiagos prizmę (pvz., Stiklas), tai yra, tai yra dispersija.

Šviesos impulsas yra skirtingo dažnio vibracijos rinkinys.

Tikriausiai, visi - netgi žmonės toli nuo fizikos, žinoma, kad maksimalus materialinių objektų judesio greitis arba bet kokių signalų dauginimas yra šviesos greitis vakuume. Jis yra žymimas laišku nuo. ir yra beveik 300 tūkst. kilometrų per sekundę; Tikslią dydį nuo. \u003d 299 792 458 m / s. Šviesos greitis vakuume yra viena iš pagrindinių fizinių konstantų. Neįmanoma pasiekti greičių nuo.Iš specialios teorijos reliatyvumo (aptarnavimo stoties) Einšteinas. Jei tai būtų įmanoma įrodyti, kad signalų perdavimas su superluminaliniu greičiu, reliatyvumo teorija būtų buvę įmanoma. Iki šiol tai atsitiko, nepaisant daugelio bandymų paneigti draudimą dėl greičio egzistavimo, didelių nuo.. Tačiau pastaruoju metu eksperimentiniais tyrimais kai kurie labai įdomūs reiškiniai parodė, kad pagal specialiai sukurtas sąlygas galima stebėti superlizentinius greičius ir santykių teorijos principai nėra pažeisti.

Norėdami pradėti, mes prisimename pagrindinius aspektus, susijusius su šviesos greičio problema. Visų pirma: kodėl tai neįmanoma (įprastomis sąlygomis) viršija šviesos ribą? Nes tada pagrindinė mūsų pasaulio teisė yra sutrikdyta - priežastinio ryšio įstatymas, pagal kurį tyrimas negali būti prieš į priekį. Niekas niekada nematė, pavyzdžiui, lokys iš pradžių nukrito, o tada medžiotojas atleido. Greičiu viršijant. \\ T nuo.Renginių seka tampa atgal, laiko juosta yra žaizda atgal. Tai lengvai užtikrinama iš šių paprastų argumentų.

Tarkime, kad esame tam tikruose kosminiu stebuklu laivu, judančiu greičiau nei šviesa. Tada mes palaipsniui pasivysime šviesą, kurią išskiria šaltinis ir anksčiau. Iš pradžių mes norėtume sugauti įkeltus fotonus, tarkim, vakar, tada - mirė prieš vakar, tada - savaitė, mėnuo, prieš metus ir pan. Jei šviesos šaltinis buvo veidrodis, atspindintis gyvenimą, pirmiausia matome vakar įvykius, tada prieš vakar ir taip. Mes galėtume matyti, sakykime, senas žmogus, kuris palaipsniui virsta vidutinio amžiaus asmeniu, tada jaunuoliuose, jaunam žmogui, vaikui ... tai yra laikas grįžti, mes pereisime nuo dabarties praeityje. Vietose būtų pokyčių priežastys ir tyrimai.

Nors techninė informacija apie stebėjimo procesą yra visiškai ignoruojama dėl esminio požiūrio, tai aiškiai rodo, kad judėjimas su superluminaliniu greičiu sukelia neįmanoma padėties mūsų pasaulyje. Tačiau gamta padarė dar griežtesnes sąlygas: nepasiekiamas judėjimas ne tik su superluminaliniu greičiu, bet ir greičiu lygus šviesos greičiui, galima kreiptis į jį. Iš reliatyvumo teorijos matyti, kad didėjant judėjimo greičiui, kyla trys aplinkybės: judančio objekto masė didėja, jo dydis judėjimo kryptimi mažėja ir lėtina laiko srautą šiam objektui (nuo Išorinio "stebėtojo" stebėtojo požiūris). Normalais greičiu šie pokyčiai yra nereikšmingi, tačiau jie artėja prie šviesos greičio, jie tampa visi apčiuopiami ir ribojami - greičiu lygiu nuo.- Masė tampa be galo didelė, objektas visiškai praranda judėjimo kryptį, o laikas yra sustabdytas. Todėl jokia medžiaga negali pasiekti šviesos greičio. Tik pati šviesa turi šį greitį! (Taip pat "visapusiška" dalelių - neutrino, kuris, kaip fotonas, negali judėti mažesniu greičiu nuo.)

Dabar apie signalo perdavimo greitį. Tikslinga pasinaudoti šviesos vaizdu į elektromagnetinių bangų pavidalą. Kas yra signalas? Tai yra tam tikra informacija, kurią reikia perduoti. Idealus elektromagnetinis banga yra begalinis sinusoidas iš griežtai vieno dažnio, ir jis negali turėti jokios informacijos, nes kiekvienas tokių sinusoidų laikotarpis yra tiksliai pakartojamas ankstesniu. Sinusoidinės bangos fazės perkėlimo sukėlimas yra vadinamasis fazės greitis - gal laikmenoje tam tikromis sąlygomis, viršijančiomis šviesos greitį vakuume. Čia nėra jokių apribojimų, nes fazės greitis nėra signalo greitis - tai dar nėra. Norėdami sukurti signalą, bangos turite padaryti tam tikrą "ženklą". Toks ženklas gali būti, pavyzdžiui, bet kurio bangos parametrų - amplitudės, dažnio ar pradinio etapo pokyčiai. Bet kai tik ženklas bus pagamintas, banga praranda sinusoidiškumą. Jis tampa moduliuojamas, sudarytas iš paprastų sinusoidinių bangų su įvairiais amplitudais, dažniais ir pradiniais fazėmis - bangų grupe. Ženklo perkėlimo į moduliuojamą bangą greitis yra signalo greitis. Paskleidžiant terpėje, šis greitis paprastai sutampa su grupės greičiu, apibūdinančiu minėtos bangos plitimą kaip visumą (žr. "Mokslas ir gyvenimas" Nr. 2, 2000). Normaliomis sąlygomis, grupės greičiu, todėl signalo greitis yra mažesnis už šviesos greitį vakuume. Tai ne atsitiktinai, kad išraiška "normaliomis sąlygomis" yra naudojamas, nes kai kuriais atvejais grupės greitis gali viršyti nuo. Arba net prarasti savo prasmę, bet tada jis netaikomas signalo plitimui. Šimtai yra nustatyta, kad signalo perdavimas yra neįmanomas greičiu didesnis nei nuo..

Kodėl taip? Kadangi kliūtis perduoti bet kokį signalą greičiu nuo.aptarnauja visą tą patį priežastingumo įstatymą. Įsivaizduokite tokią situaciją. Tam tikru momentu, šviesos blykstė (1 įvykis) apima įrenginį, kuris siunčia tam tikrą radijo signalą, o nuotolinio taško šio radijo signalo signalas sprogimas (įvykis 2) įvyksta. Akivaizdu, kad įvykis 1 ("Flash") yra priežastis, o įvykis 2 (sprogimas) yra pasekmė, dėl to priežastys ateina vėliau. Bet jei radijo signalas buvo paskirstytas su superluminaliniu greičiu, stebėtojas šalia taško pirmiausia pamatysite sprogimą ir tik vėliau - pasiekta prieš jį nuo. Šviesos protrūkis, sprogimo priežastis. Kitaip tariant, šiam stebėtojui 2 renginys būtų sudarytas anksčiau nei 1 renginys, tai yra pasekmė prieš dėl priežasties.

Tikslinga pabrėžti, kad "Superluminal Draudimas" dėl reliatyvumo teorijos yra suformuota dėl materialinių organų judėjimo ir signalų perdavimo. Daugelyje situacijų galima judėti bet kuriuo greičiu, tačiau tai bus ne medžiagų objektų judėjimas, o ne signalai. Pavyzdžiui, įsivaizduokite du gulėti tuos toje pačioje plokštumoje, iš kurių vienas yra horizontaliai, ir kitas kerta jį žemu kampu. Jei pirmoji eilutė nukreipia žemyn (rodyklės nurodyta kryptimi) dideliu greičiu, linijų sankirtos taškas gali būti priverstas bėgti, bet šis taškas nėra materialusis organas. Kitas pavyzdys: jei paimsite žibintuvėlį (arba, tarkim, lazeriu, suteikiant siaurą šviesą) ir greitai apibūdinkite lanką ore, tada linijinis greitis šviesos zuikis padidės su atstumu ir esant pakankamai dideliems pašalinimui nuo.Šviesos taškas judės tarp A ir B taškų su superluminaliniu greičiu, tačiau jis nebus perduodamas signalas iš b, nes toks šviesos zuikis neturi jokios informacijos apie tašką A.

Atrodytų, kad išspręsta viršutinio greičio klausimas. Tačiau XX a. 60-aisiais teorijų fizikai buvo pateikti hipotezės, kad egzistuoja superluminės dalelės, vadinamos tachymais. Tai yra labai keistos dalelės: teoriškai, jie yra įmanoma, bet siekiant išvengti prieštaravimų su reliatyvumo teorija, jie turėjo priskirti įsivaizduojamą taikos svorį. Fiziškai įsivaizduojama masė neegzistuoja, tai yra grynai matematinė abstrakcija. Tačiau tai nesukėlė ypatingo nerimo, nes tachionai negali būti vieni - jie egzistuoja (jei yra!) Tik greičiu viršija šviesos greitį vakuume, ir šiuo atveju tachyono masė yra reali. Yra keletas analogijos su fotonais: fotonas turi juoko masę, lygų nuliui, tačiau jis tiesiog reiškia, kad fotonas negali būti vienišas - šviesa negali būti sustabdyta.

Tikimasi, kad sunkiausia suderinti tachyono hipotezę su priežastingumo įstatymu. Bandymai šia kryptimi, nors jie buvo gana išmintingi, nesukėlė akivaizdi sėkmės. Eksperimentiškai registruoti tachyonai taip pat nepavyko. Kaip rezultatas, susidomėjimas tachionais, nes ultragarsinės pradinės dalelės palaipsniui atėjo.

Tačiau 60-aisiais fenomenas buvo eksperimentiškai aptiktas, iš pradžių buvo atlikti fizikai į painiavą. Tai išsamiai aprašyta A straipsnyje A. N. Olaevsky "Super-Flow bangos stiprinant žiniasklaidos" (UFN Nr. 12, 1998). Čia trumpai pateikiame bylos esmę, siunčiant skaitytoją, kuris domisi išsamesniu straipsniu.

Netrukus po lazerių atidarymo - 60-ųjų pradžioje - buvo problema gauti trumpą (apie 1 NS \u003d 10 -9 c) didelės galios šviesos impulsus problema. Norėdami tai padaryti, trumpas lazerio impulsas buvo praleistas per optinį kvantinį stiprintuvą. Pulsas padalino šviesos veidrodį į dvi dalis. Vienas iš jų, galingesnis, buvo antraštėje į stiprintuvą, o kitas buvo platinamas ore ir tarnavo kaip atraminis impulsas, su kuriuo buvo galima palyginti impulsą, praėjusį per stiprintuvą. Abu impulsai buvo šeriami į fotodectors, o jų išvesties signalai gali būti vizualiai stebimi osciloskopo ekrane. Tikimasi, kad šviesos impulsas, einantis per stiprintuvą, užtruks šiek tiek vėlavimo, palyginti su atraminiu impulsu, ty šviesos spinduliuotės greičiu stiprintuvu bus mažesnis nei ore. Koks buvo tyrėjų stebuklas, kai jie nustatė, kad impulsas išplito per stiprintuvą greičiu ne tik daugiau nei ore, bet ir viršija šviesos greitį vakuume kelis kartus!

Atkūrus nuo pirmojo šoko, fizikai pradėjo ieškoti tokio netikėjimo priežasties. Niekas neprasidėjo netgi mažiausiai abejonių dėl specialios reliatyvumo teorijos principų, o tai ypač padėjo rasti tinkamą paaiškinimą: jei STR principai išsaugomi, atsakymas turėtų būti ieškomas sustiprinančios terpės savybėmis.

Nenaudojame čia detalių, mes nurodome tik tai, kad išsamios priemonės mechanizmo mechanizmo mechanizmo visiškai paaiškino situaciją. Byla buvo pakeisti fotonų koncentraciją impulsų dauginimui - pokytis dėl to, kad terpės stiprinimo koeficiento pasikeitimas iki neigiamos vertės pertraukos pulso pusėje, kai terpė jau sugeria energiją , nes savo atsargų jau sunaudojama dėl jo šviesos impulso perdavimo. Absorbcija nėra amplifikacija, bet pulso poveikis, taigi, impulsas yra sustiprintas priekyje ir susilpnėjo galinėje dalyje. Įsivaizduokite, kad stebėsime impulsą su prietaiso, judančio šviesos greičiu, pagalba stiprintuvo aplinkoje. Jei aplinka buvo skaidri, mes matytume impulsą. Vidurinėje dalyje, kurioje minėtas procesas, galinio pulso galo priekinio ir silpninimo padidėjimas bus pristatytas stebėtojui, kad laikmena būtų perkelta į priekį. Bet jei prietaisas (stebėtojas) juda šviesos greičiu, o impulsų patyrę, impulso greitis viršija šviesos greitį! Tai buvo toks poveikis, kurį užregistravo eksperimentuotojai. Ir čia ten tikrai nėra prieštaravimų su reliatyvumo teorija: tik stiprinimo procesas yra toks, kad fotonų koncentracija, kuri išėjo anksčiau, pasirodo būti didesnis nei vėliau. Su superluminaliniu greičiu, o ne fotonai perkeliami, bet impulso vokai, ypač jo maksimalus, kuris yra stebimas osciloskopu.

Taigi, o tradicinėje aplinkoje visada yra šviesos susilpnėjimas ir jo greičio sumažėjimas, nustatytas pagal lūžio indeksą, aktyvioje lazerinėje aplinkoje, yra ne tik šviesos padidėjimas, bet ir impulso plitimas su superluminaliniu greičiu .

Kai kurie fizikai bandė eksperimentiškai įrodyti pernelyg didelį judėjimą su tunelio efektu - vienas iš nuostabiausių reiškinių kvantinėse mechanikoje. Šis poveikis yra tai, kad mikropatika (tiksliau kalbant mikro objektą skirtingomis sąlygomis, pasireiškia tiek dalelių savybes ir bangos savybes) gali prasiskverbti per vadinamąjį potencialų barjerą - fenomeną, visiškai neįmanomas klasikiniu Mechanika (kai analogas būtų tokia situacija: kamuolys, apleistas į sieną, būtų kitoje sienos pusėje arba bangų panašaus judėjimo, pritvirtinto prie virvės sienos, būtų perduodami į virvę, susietą su siena Kita pusė). Tunelio poveikio kvantinėje mechanikoje esmė yra tokia. Jei mikro objektas su tam tikra energija atitinka savo kelią, kuriame yra potenciali energija, viršijanti mikrojektų energiją, ši sritis yra užtvara, kurio aukštis nustatomas pagal energijos skirtumą. Bet mikro yra "seeps" per barjerą! Tokia galimybė suteikia jai žinomą neapibrėžtumo Geisenber Ha, įrašytą energetikos ir sąveikos laiko santykį. Jei mikroorpuso sąveika su kliūtimi įvyksta pakankamai konkrečiam laikui, tada mikroįmonė energija, priešingai, pasižymi neapibrėžtumu, ir jei šis neapibrėžtumas yra kliūčių aukščio tvarka, pastaroji nutraukia būti didžiulė kliūtis. Čia yra įsiskverbimo norma per galimą barjerą ir tapo daugelio fizikų tyrimų tema, manydama, kad ji gali viršyti nuo..

1998 m. Birželio mėn. Tarptautinis simpoziumas dėl superliding judesių problemų, kur buvo aptarti keturiose laboratorijose, buvo aptarti Berkle, Vienoje, Kaide ir Florencijoje.

Galiausiai, 2000 m. Buvo pranešimų apie du naujus eksperimentus, kurie parodė superluminalinio pasiskirstymo poveikį. Vienas iš jų buvo baigtas "Lidjun Wong" su "Prinston" tyrimų instituto (JAV) darbuotojų. Jo rezultatas yra tai, kad šviesos pulsas, įtrauktas į kamerą, pripildytą cezio poromis, padidina greitį 300 kartų. Paaiškėjo, kad pagrindinė impulso dalis išeina iš atstumo kameros sienos net anksčiau nei pulsas patenka į kamerą per priekinę sieną. Ši situacija prieštarauja ne tik sveikai protui, bet, iš esmės, renkamumo teorija.

Pranešimas L. Wong sukėlė intensyvią diskusiją fizikų ratu, kurio dauguma nėra linkę pamatyti principų pažeidimą dėl gautų rezultatų pažeidimą. Turi būti manoma, kad užduotis teisingai paaiškina šį eksperimentą.

Eksperimente, L.Vong, šviesos impulsas, įtrauktas į kamerą su cezio poromis, trukmė - apie 3 μs. Cesium atomai gali būti šešiolika galimų kvantinių mechaninių būsenų, vadinamų "itin plonomis magnetinėmis sąlygomis". Naudojant optinį lazerinį siurblį, beveik visi atomai buvo įvežami tik vienai iš šių šešiolikos narių, atitinkanti beveik absoliuti nulinę temperatūrą Kelvino skalėje (-273,15 ° C). Cezio kameros ilgis buvo 6 centimetrai. Vakuuminėje šviesoje praeina 6 centimetrų 0,2 NS. Per kamerą su cezijomis, kaip parodyta matavimais, šviesos impulsas praėjo per 62 ns mažiau nei vakuume. Kitaip tariant, impulso praėjimo per cezio aplinką laikas turi "minus" ženklą! Iš tiesų, jei jūs suvokiate 62 ns iš 0,2 NS, mes gauname "neigiamą" laiką. Šis "neigiamas delsimas" terpėje yra nesuprantamas laikinas šuolis - lygus laikui, kurio metu impulsas atliks 310 perduoda per vakuumo kamerą. Šio "laikino perversmo" pasekmė buvo tai, kad impulsas išeina iš kolegijos sugebėjo išeiti į pensiją nuo jo 19 metrų, kol ateinantis pulsas pasiekė artimiausią kameros sieną. Kaip galima paaiškinti tokia neįtikėtina situacija (nebent, žinoma, neabejokite eksperimento grynumo)?

Sprendžiant iš atsiskleista diskusija, tiksli paaiškinimas dar nerasta, tačiau neabejotinai yra neįprastos terpės dispersijos savybės, vaidmuo čia: cezio poros, sudarytos iš atomų lazerio šviesos, yra terpė, turinti anomalią dispersiją . Trumpai prisiminkite, kas tai yra.

Medžiagos dispersija yra fazės (paprasto) lūžio rodiklio priklausomybė n.nuo šviesos bangos ilgio l. Su normaliu dispersija, lūžio indeksas padidėja su bangos ilgiu sumažėjimu, ir tai vyksta stiklo, vandens, oro ir visose kitose skaidriose medžiagose šviesai. Merginėms medžiagoms, kurios stipriai sugeria šviesą, lūžio rodiklio eigą su bangos ilgio pokyčiais pasikeičia į priešingą ir tampa daug aušinto: su l (didėjantis dažnis W), lūžio indeksas smarkiai mažėja ir mažesnis nei a vienetas (fazių greitis V. F\u003e. nuo.). Tai yra anomalė dispersija, kurioje šviesos sklaidos modelis cheminėje medžiagoje keičiasi radikaliai. Grupės greitis V. GY tampa daugiau fazės bangų greičio ir gali viršyti šviesos greitį vakuume (taip pat tapti neigiama). L. WONG Nurodo šią aplinkybę kaip priežastį, kuria gebėjimas paaiškinti savo eksperimento rezultatus. Pažymėtina, kad sąlyga V. gr \u003e. nuo.jis yra grynai formalus, nes grupės greičio koncepcija įvedama dėl mažo (normalaus) dispersijos, skaidrios aplinkos, kai bangos grupei pasiskirstymo metu beveik nesikeičia jo formos. Nenormalaus dispersijos regionuose šviesos impulsas greitai deformuotas ir grupės greičio sąvoka praranda savo prasmę; Tokiu atveju įvedami signalo greičio sąvokos ir energijos dauginimo koncepcijos, kurios skaidriose žiniasklaidos priemonėse sutampa su grupės greičiu, o absorbcijos aplinkoje yra mažiau nei šviesos greitis vakuume. Bet kas yra įdomu Wong eksperimente: šviesos impulsas, einantis per aplinką su anomališka dispersija, nėra deformuota - tai tiksliai išsaugo savo formą! Ir tai atitinka priėmimą į impulsų dauginimą su grupės greičiu. Bet jei taip, paaiškėja, kad viduje nėra absorbcijos, nors anomališkas terpės dispersija yra dėl absorbcijos! Hong pats, pripažįstant, kad daug vis dar lieka neaišku, ji mano, kad tai, kas vyksta savo eksperimentiniame įrenginyje gali būti aiškiai paaiškinta pirmojo suderinimo taip.

Šviesos impulsas susideda iš daugybės komponentų su skirtingais bangos ilgiais (dažniais). Paveiksle rodomi trys iš šių komponentų (1-3 bangos). Tam tikru momentu visos trys bangos yra fazės (jų maksimumai sutampa); Čia jie, sulankstomi, sustiprina vieni kitus ir sudaro pulsą. Kadangi tolesnis pasiskirstymas bangų erdvėje yra skundžiamos ir tokiu būdu "užgesinti" vieni kitus.

Anomališkos dispersijos (cezio ląstelės viduje), banga, kuri buvo trumpesnė (1 banga) tampa ilgesnė. Ir atvirkščiai, banga, kuri anksčiau buvo ilgiausia iš trijų (3 banga) tampa trumpiausia.

Todėl bangos etapai atitinkamai keičiami. Kai bangos praėjo per cezio ląstelę, jų bangų frontai atkuriami. Prederpeys Neįprastas fazės moduliavimas medžiagoje su anomaliais dispersija, trys bangos nagrinėjamos tam tikru momentu vėl pasirodo fazėje. Čia jie vėl sulankstyti ir sudaro impulsą tiksliai tokią pačią formą kaip gaunamą cezio aplinką.

Paprastai ore ir iš tiesų, bet kokioje skaidrioje terpėje su įprastu dispersu, šviesos impulsas negali tiksliai išsaugoti savo formos, kai platinamas nuotolinio atstumo, tai yra, visi jo komponentai negali būti išpjauti nuotolinio taško palei platinimo kelią. Ir įprastomis sąlygomis šviesos impulsas tokiu nuotolinio taško pasirodo po to. Tačiau dėl anomalinių savybių, naudojamų eksperimente, impulsas prie nuotolinio taško buvo pagamintas taip pat, kaip ir į šį trečiadienį įėjimą. Taigi, šviesos impulsas elgiasi taip, tarsi jis turėjo neigiamą laikiną vėlavimą į kelią į nuotolinio taško, tai yra, ateis į jį ne vėliau, bet prieš trečiadienį nuėjo!

Dauguma fizikų linkę susieti šį rezultatą su mažo intensyvumo pirmtakas atsiradimas išsklaidymo aplinkoje kameroje. Faktas yra tai, kad su spektriniu skilimo į spektro yra komponentai savavališkai aukštų dažnių su nereikšmingos amplitudės, vadinamąjį pirmtaką, kuris yra prieš "pagrindinės dalies" impulsą. Pirmtako steigimo ir formos pobūdis priklauso nuo dispersijos įstatymo terpėje. Atsižvelgiant į tai, siūloma aiškinti įvykių seka Wong eksperimente yra aiškinama taip. Ateinanti banga, "tempimas" prieš save prieš save, artėja prie kameros. Prieš gaunamos bangos viršūnę patenka į artimiausią kameros sieną, užkandžia inicijuoja pulsų atsiradimą kameroje, kuri ateina į tolimą sieną ir atspindi "nugaros bangą". Ši banga spartesnė 300 kartų nuo., pasiekia artimiausią sieną ir atsiranda su gaunančia banga. Vienos bangos viršūnės randamos su kito depresijos, kad jie sunaikins vieni kitus ir todėl nieko lieka. Pasirodo, kad gaunama banga "grąžina skolą" Cesium atomai, kuri "paskolina" savo energijai kitame kameros gale. Tas, kuris stebėjo tik eksperimento pradžią ir pabaigą, matytų tik šviesos momentą, kuris "šoktelėjo" į priekį laiku, juda greičiau nuo.

L. Wong mano, kad jo eksperimentas yra nesuderinamas su reliatyvumo teorija. Superluminalinio greičio nepastovumo patvirtinimas, jis tiki, taikomas tik poilsio masės. Šviesa gali būti atstovaujama bangos, kuriai ji paprastai netaikoma masės koncepcijai, arba fotonų forma su poilsio masė, kaip yra žinoma, kad yra lygus nuliui. Todėl šviesos greitis vakuume sako WONG, o ne riba. Nepaisant to, WONG pripažįsta, kad jo nustatytas poveikis nesuteikia galimybę perduoti informaciją greičiau nuo..

"Informacija jau buvo įkalinta čia priekiniame impulso klasėje", - sako P. Milonney fizikas iš Los Alamos nacionalinės laboratorijos. "Gali būti sukurta įspūdinga informacija apie išsiuntimą, netgi gali būti sukurta kai nesiunčiate. "

Dauguma fizikų mano, kad naujasis darbas nesukelia trupinimo streiko dėl pagrindinių principų. Tačiau ne visi fizikai mano, kad problema yra išspręsta. Profesorius A. Ranfagni iš Italijos tyrimų komandos, kuri padarė dar vieną įdomų 2000 m. Eksperimentą, mano, kad klausimas vis dar išlieka atviras. Šis eksperimentas atliko Daniel Muguna, analito Ranfagni ir Rocco Rugger, nustatė, kad radijo banga centimetro asortimento įprastu oru yra greičio viršija nuo. 25%.

Apibendrinant, galime pasakyti: Pastarųjų metų darbai rodo, kad tam tikromis sąlygomis, superluminalinis greitis gali būti tikrai vyksta. Bet kas tiksliai juda su superluminaliniu greičiu? Reliatyvumo teorija, kaip jau minėta, draudžia tokį greitį materialinėms įstaigoms ir signalams, atliekantiems informaciją. Nepaisant to, kai kurie mokslininkai yra labai nuolat bando įrodyti įveikti šviesos barjerą konkrečiai signalus. Šio priežastis yra tai, kad specialioje reliatyvumo teorijoje nėra griežto matematinio pagrindimo (pagrįstas, "Maxwell" lygtis elektromagnetiniam laukui) neįmanoma perduoti signalų greičiu nuo.. Toks nesugebėjimas į šimtą yra nustatyta, jis gali būti pasakyta tik aritmetika, remiantis Einšteino formulę už greitį, tačiau tai patvirtina priežastingumo principo. Einšteinas, nagrinėdamas klausimą Signalo perdavimo klausimą, rašė, kad šiuo atveju "... mes esame priversti apsvarstyti galimą signalo perdavimo mechanizmą, kai naudojant pasiektą veiksmą prieš pradedant priežastį. Tačiau, nors šis rezultatas yra iš grynai logiškos Atsižvelgiant į tai, mano nuomone, nėra prieštaravimų, jis vis dar prieštarauja visos mūsų patirties pobūdžiui, kuris yra neįmanomas V\u003e S. Atrodo, kad tai yra pakankamai įrodyta. "Priežastimų principas yra tas, kad kertinis akmuo, kuris yra nesuderinamas nuo superlifuojančio signalo perdavimo neįmanoma. Ir šiuo akmeniu, matyt, visa super melavimo signalų paieška nebus atmesta, tarsi eksperimentai nebuvo Norite tokių signalų aptikti tokį mūsų pasaulio pobūdį.

Apibendrinant, reikėtų pabrėžti, kad visi pirmiau minėti tiksliai taiko mūsų pasauliui, mūsų visatoje. Tokia išlyga yra padaryta, nes neseniai naujos hipotezės atsiranda astrofizikoje ir kosmologijoje, leidžianti egzistavimui iš visatų, paslėptų iš mūsų, sujungta su topologiniu tuneliais. Toks požiūris priima, pavyzdžiui, žinomas astrofizicistas N. S. Kardashevas. Išoriniam stebėtojui įėjimus į šiuos tunelius įėjimus žymi nenormalūs kapo laukai, kaip ir juodos skylės. Kelionės tokiuose tuneliuose, nes siūlomi hipotezės, bus leista apeiti greičio ribą, nustatyti šviesos greitį įprastoje erdvėje, todėl supraskite laiko modelio kūrimo idėją ... Tai įmanoma kad tokiose visatose jie tikrai gali pasireikšti tokiose visatose. Daiktai. Ir iki šiol tokios hipotezės yra per daug panašus į mokslinės fantastikos sklypus, mažai tikėtina, kad kategoriškai atmestų pagrindinę galimybę daugiafunkcinio materialinio pasaulio įrenginio modelio. Kitas dalykas yra tai, kad visos šios kitos visatos gali išlikti grynai matematiniai pastatai fizikų teoretikai, gyvenantys mūsų visatoje, ir jų minčių galia bando rasti uždarų pasaulių mums ...

Pamatyti tos pačios temos kambaryje.

Mes dažnai kalbame apie tai, kas Šviesos greitis yra maksimalus Mūsų visatoje, ir kad nėra nieko, kas gali judėti greičiau šviesos greičiu vakuume. Ir dar labiau - mes. Artėjant riebiai lengvam greičiui, objektas įgyja masę ir energiją, kuri jį sunaikina arba prieštarauja bendrai Einšteino reliatyvumo teorijai. Tarkime, mes tikime tai ir mes ieškosime problemų (kaip arba mes suprasime) skristi į artimiausią žvaigždę ne 75.000 metų, bet pora savaičių. Bet kadangi nedaugelis iš mūsų turi didesnį fizinį išsilavinimą, tai nėra aišku: kodėl gatvėse tai sako Šviesos greitis yra maksimalus, pastovus ir yra lygus 300 000 km / s?

Yra daug paprastų ir intuityvių paaiškinimų, kodėl viskas yra tokia, bet jie gali pradėti nekęsti. Interneto paieška nuves jus į "reliatyvinės masės" sąvoką ir kad tam reikia daugiau jėgų, kad pagreitintų objektą, kuris yra toks judantis dideliu greičiu. Tai yra įprastas būdas interpretuoti specialios reliatyvumo teorijos matematines aparatas, tačiau jis klaidina, ypač jūs, mūsų brangūs skaitytojai. Kadangi daugelis iš jūsų (ir mus) bando paragauti didelės fizikos, nes prieš pat plaukti sūrus vanduo savo sūrus vandenyje. Kaip rezultatas, jis tampa daug sudėtingesnis ir mažiau gražus, nei iš tikrųjų yra.

Aptarkime šį klausimą geometrinio aiškinimo požiūriu, kuris atitinka bendrą reliatyvumo teoriją. Tai yra mažiau akivaizdu, bet šiek tiek sunkiau nei strėlės ant popieriaus, todėl daugelis iš jūsų su pusiau klow supras teoriją, kuri slepia už abstrakcijų, pavyzdžiui, "galia" ir frankas yra kaip "reliatyvistinė masė".

Pirma, nustatykite, kokia kryptimi yra aiškiai nurodyti savo vietą. "Down" yra kryptis. Jis apibrėžiamas kaip kryptis, kurioje dalykai patenka, kai leisite jiems eiti. "UP" yra priešinga kryptimi "žemyn". Paimkite kompaso rankas ir apibrėžti papildomas nurodymus: Šiaurės, Pietų, Vakarų ir Rytų. Visa šias kryptis lemia rimta dėdė kaip "orthonormal (arba ortogoninis) pagrindas", tačiau geriau ne galvoti apie tai. Tarkime, kad šios šešios kryptys yra absoliučios, nes jie egzistuos, kur mes išarsime mūsų sudėtingą klausimą.

Ir dabar pridėkime dar dvi kryptis: į ateitį ir praeityje. Jūs negalite lengvai pereiti į šias instrukcijas savo prašymu, bet tiesiog įsivaizduoti, kad jie turėtų būti gana paprasti. Ateitis yra kryptimi, kur ateina rytoj; Praeityje - kryptis, kur yra vakar.

Šios aštuonios pagrindinės kryptys - iki, į šiaurę, į pietus, vakarus, rytus, praeitį ir ateitį - apibūdinkite pagrindinę visatos geometriją. Kiekviena šių krypčių pora galime skambinti "Matavimas", todėl mes gyvename keturių dimensijų visatoje. Kitas terminas, skirtas nustatyti šį keturių dimensijų supratimą, bus "erdvės laikas", bet mes stengsimės naudoti šį terminą. Tiesiog nepamirškite, kad mūsų kontekste "erdvės laikas" bus lygiavertis "visatos" sąvokai.

Serga ant scenos. Pažvelkime į veikėjus.

Sėdi dabar priešais kompiuterį, jūs judate. Jūs nesijaučiate. Atrodo, kad esate poilsio. Bet tai yra tik todėl, kad viskas aplink jus juda. Ne, nemanau, kad mes kalbame apie tai, kad žemė sukasi aplink saulę ar saulę juda palei galaktiką ir traukia mus. Tai, žinoma, todėl, bet mes ne apie tai dabar. Judėjimu, mes suprantame judėjimą "ateities" kryptimi.

Įsivaizduokite, kad esate traukinio automobilyje su uždarais langais. Jūs negalite matyti gatvės ir tarkim, bėgiai yra tokie nepriekaištingi, kad nesijaučiate, traukinys eina ar ne. Todėl tiesiog sėdi viduje traukinio, jūs negalite ginčytis, jūs einate ar ne tikrai. Pažvelkite į gatvę - ir jūs suprasite, kad kraštovaizdis skuba. Tačiau langai yra uždaryti.

Yra tik vienas būdas sužinoti, jūs judate ar ne. Tiesiog sėdėkite ir palaukite. Jei traukinys stovi stotyje, nieko neįvyksta. Bet jei traukinys juda, anksčiau ar vėliau atvyksite į naują stotį.

Šioje metaforoje, automobilis yra viskas, ką mes galime pamatyti visame pasaulyje - namas, katė Vaska, žvaigždės danguje ir kt. "Kita stotis - rytoj."

Jei sėdite vis dar, ir Vaska katė yra ramiai miega savo laikrodį, nesijaučia judėjimas. Bet rytoj tikrai ateis.

Štai ką ji reiškia pereiti prie ateities. Tik laikas parodys, kad tiesa: judėjimas ar automobilių stovėjimo aikštelė.

Nors turėjote būti gana tik atstovauti. Gali būti sunku galvoti apie laiką kaip kryptį ir dar daugiau apie save - kaip artimųjų objektų, einančių per laiką. Bet jūs suprasite. Dabar įjunkite vaizduotę.

Įsivaizduokite, kad kai važiuojate savo automobilyje, yra kažkas baisaus: atsisakyti stabdžių. Keista sutapimu, dujos ir pavarų dėžė tuo pačiu metu skatina. Jūs negalite paspartinti ar sustabdyti. Vienintelis dalykas, kurį turite, yra vairas. Galite pakeisti judėjimo kryptį, bet ne jo greitį.

Žinoma, pirmas dalykas, kurį darote, yra pabandyti įvesti minkštą krūmą ir kažkaip atsargiai sustabdyti automobilį. Bet nesimokykime šio technikos dar. Tiesiog sutelkkite dėmesį į savo sugedusio automobilio savybes: galite pakeisti kryptį, bet ne greitį.

Štai kaip mes judame per visatą. Jūs turite vairą, bet ne pedalą. Sėdi ir skaitydami šį straipsnį, jūs sukti į ryškią ateitį maksimaliu greičiu. Ir kai gausite, kad padarytumėte "Seagull", pakeisite judėjimo kryptį erdvės metu, bet ne jo greičiu. Jei greitai judėsite labai greitai, laikas teka šiek tiek lėtesnis.

Tai lengva įsivaizduoti, piešimo pora ašių popieriuje. Ašis, kad bus eiti aukštyn ir žemyn yra laiko ašis, tai reiškia ateitį. Horizontali ašis yra erdvė. Galime piešti tik vieną erdvės aspektą, nes popieriaus lapas yra dviejų dimensijų lapas, tačiau tik įsivaizduojame, kad ši koncepcija nurodo visus tris erdvės matavimus.

Nubraižykite rodyklę nuo koordinačių ašies pradžios, kurioje jie susilieja, ir nukreipia jį palei vertikalią ašį. Nesvarbu, kiek laiko jis yra, tiesiog nepamirškite, kad jis turės tik vieną ilgį. Ši rodyklė, kuri dabar yra nukreipta į ateitį, yra vertė, kurią fizikai vadina "keturių greičių". Tai yra jūsų judėjimo greitis erdvės metu. Šiuo metu esate fiksuotoje būsenoje, todėl rodyklė nukreipta tik į ateitį.

Jei norite judėti per erdvę - į dešinę palei koordinačių ašį - turite pakeisti keturių greičių ir įjungti horizontalų komponentą. Pasirodo, jums reikia pasukti rodyklę. Bet kai tik jūs, jūs pastebėsite, kad rodyklė nebėra tokia patikimai nukreipta aukštyn, ateityje, kaip ir anksčiau. Dabar jūs judate per erdvę, bet jūs turėjote paaukoti judėjimą ateityje, nes keturių greičių rodyklė gali pasukti tik, bet niekada neištempti ar susitraukti.

Nuo čia prasideda garsaus "laiko sulėtėjimo" efektas, kurį visi kalba, bent jau šiek tiek skirta specialiam reliatyvumo teorijai. Jei judate erdvėje, jūs neturite judėti laiku taip greitai, kaip jie galėjo, jei sėdėjote vietoje. Jūsų laikrodis skaičiuos laiką lėčiau nei asmens, kuris nesikelia.

Ir dabar mes turime išspręsti problemą, kodėl frazė "greitesnė šviesa" neturi prasmės mūsų visatoje. Pažiūrėkite, kas atsitiks, jei norite kuo greičiau judėti aplink erdvę. Įjungiate keturių greičių rodyklę, kol jis sustoja, kol jis bus nurodytas palei horizontalią ašį. Prisimename, kad rodyklė negali ištempta. Ji gali pasukti tik. Taigi, jūs kuo labiau padidinote greitį erdvėje. Bet tapo neįmanoma judėti dar greičiau. Rodyklė niekur pasukite, kitaip ji taps "tiesiai į priekį" arba "horizontaliai horizontaliai". Čia į šią koncepciją ir prilygsta "greitesnei šviesai". Tiesiog neįmanoma maitinti didžiulių žmonių su trimis žuvimis ir septyniomis duona.

Štai kodėl mūsų visatoje niekas negali judėti greičiau nei šviesa. Kadangi mūsų visatoje frazė "greitesnė šviesa" yra lygi su frazė "tiesia linija" arba "horizontalios horizontalios".

Taip, turite keletą klausimų. Kodėl keturių greičių vektoriai gali pasukti tik, bet ne tempimo? Šis klausimas turi atsakymą, tačiau jis susijęs su šviesos greičio greičio, ir mes paliksime jį vėliau. Ir jei tik tikite, jūs būsite šiek tiek mažiau informuoti apie šį klausimą nei ryškiausia fizika kada nors egzistavo mūsų planetoje.

Skeptikai gali abejoti, kodėl mes naudojame supaprastintą erdvės geometrijos modelį, kalbėdamas apie euklido rotacijas ir apskritimus. Nekilnojamojo pasaulio erdvės laiko geometrija pakluso Minkšowski geometrija, o posūkiai yra hiperbolinis. Tačiau paprastas paaiškinimas turi teisę į gyvenimą.

Taip pat paprastas paaiškinimas.

2011 m. Rugsėjo mėn. Antonio Eleptato fizikas persikelia į šoko pasaulį. Jo pareiškimas gali tapti visatos supratimu. Jei 160 mokslininkų surinktų operos projekto mokslininkai buvo teisingi, pastebėta neįtikėtina. Dalelės - šiuo atveju neutrinos - perkelta greičiau nei šviesa. Pagal Einšteino reliatyvumo teoriją neįmanoma. Ir tokio stebėjimo pasekmės būtų neįtikėtinos. Galbūt tai turėtų peržiūrėti pačias fizikos pamokas.

Nors Ereditato sakė, kad jis ir jo komanda buvo "labai tikri" savo rezultatais, jie nesakė, kad duomenys buvo visiškai tikslūs. Priešingai, jie paprašė kitų mokslininkų padėti jiems išspręsti tai, kas vyksta.

Galų gale paaiškėjo, kad operos rezultatai buvo klaidingi. Dėl blogai prijungto kabelio atsirado sinchronizavimo problema, o GPS palydovų signalai buvo netikslūs. Signalui buvo netikėtas vėlavimas. Kaip rezultatas, matavimai laiko, kad reikėjo neutrinų į įveikti tam tikrą atstumą buvo parodyta Extra 73 nanosekundės: atrodė, kad neutrinas skrido greičiau nei šviesa.

Nepaisant kruopštaus patikrinimų iki eksperimento pradžios ir vėliau patikrinkite duomenis, mokslininkai yra labai klaidingi. ELERTATO atsistatydino, priešingai nei daugelio, kad tokios klaidos visada buvo dėl ypatingo dalelių akseleratorių įtaisų sudėtingumo.

Kodėl prielaida yra tik vienas dalykas - tai kažkas gali judėti greičiau nei šviesa, sukėlė tokį triukšmą? Kiek mes esame įsitikinę, kad niekas negali įveikti šios kliūčių?

Ar kas nors iš mūsų kūrinių gali konkuruoti lenktynėse su šviesa? Vienas iš sparčiausiai dirbtinių įrenginių tarp visam statybvietės, kosmoso zondo "Nauji horizontai", laimėjo Pluto ir Charon 2015 m. Liepos mėn. Jis pasiekė greitį, palyginti su žeme 16 km / c. Daug mažiau nei 300 000 km / s.

Nepaisant to, mes turėjome mažų dalelių, kurios persikėlė labai greitai. 1960-ųjų pradžioje William Bertozzi Masačusetso technologijos institute eksperimentavo su elektronų pagreitinimu net didesniu greičiu.

Kadangi elektronai turi neigiamą mokestį, jie gali būti prieinami - tiksliau, atstumti - taikyti tą patį neigiamą mokestį į medžiagą. Taikoma daugiau energijos, tuo greičiau elektronai pagreitina.

Būtų galima galvoti, kad tai buvo būtina tiesiog padidinti prijungtą energiją paspartinti 300.000 km / s greičiu. Bet paaiškėja, kad elektronai tiesiog negali taip greitai judėti. Bertozzi eksperimentai parodė, kad didesnės energijos naudojimas nesukelia tiesioginio proporcingumo elektronų greičio padidėjimui.

Vietoj to, buvo būtina taikyti didelius papildomos energijos kiekius, kad žymiai pakeistų elektronų judėjimo greitį. Ji kreipėsi į šviesos arčiau greitį ir arčiau, bet niekada nepasiekė.

Įsivaizduokite judėjimą į duris su mažomis kameromis, kiekvienas iš jų įveikia pusę atstumo nuo dabartinės padėties į duris. Griežtai kalbant, jūs niekada neprisidėsite prie durų, nes po kiekvieno žingsnio turėsite atstumą, kurį reikia įveikti. Apytiksliai su tokia problema Bertozzi susiduria su savo elektronais.

Tačiau šviesa susideda iš dalelių, vadinamų fotonais. Kodėl šios dalelės gali judėti šviesos greičiu, o elektronai nėra?

"Kadangi objektai juda greičiau ir greičiau, jie tampa visai sunkiau - tuo sunkiau jie tampa, tuo sunkiau, todėl jūs niekada negausite pasaulio greičio", - sako Roger Susulas, fizikas iš Melburno universiteto Australijoje. "Photon neturi masės. Jei jis turėjo masę, jis negalėjo judėti su šviesos greičiu. "

Fotonai. Jie ne tik neturi masės, kuri suteikia jiems visišką judesių laisvę kosminiame vakuume, jie vis dar nereikia paspartinti. Natūrali energija, kurią jie turi, juda bangos, kaip ir jų, todėl jų kūrimo metu jie jau turi maksimalų greitį. Esant prasme, lengviau galvoti apie abiejų energijos šviesą, o ne kaip dalelių srautą, nors ir tiesoje, šviesa taip pat yra kita.

Nepaisant to, šviesa juda daug lėtesniu, nei galėtume tikėtis. Nors interneto technikai mėgsta kalbėti apie ryšius, kurie veikia "šviesos greičiu" pluoštu, šviesa juda 40% lėčiau šio didmeninio pluošto stiklu nei vakuume.

Iš tikrųjų, fotonai juda 300 000 km / s greičiu, tačiau susiduria su tam tikru kištumu, kištumu, kurį sukelia kiti fotonai, kuriuos išskiria stiklo atomai, kai pagrindinė šviesos banga eina. Tai gali būti lengva suprasti, bet bent jau bandėme.

Atsakymas yra susijęs su asmeniu, pavadintu, taip dažnai vyksta fizikoje. Jos speciali reliatyvumo teorija tiria daug pasekmių visuotinių greičių ribų. Vienas iš svarbiausių teorijos elementų yra idėja, kad šviesos greitis yra pastovus. Nepriklausomai nuo to, kur jūs ir kaip greitai judėti, šviesa visada juda tuo pačiu greičiu.

Tačiau nuo šio srautų kelios konceptualios problemos.

Įsivaizduokite šviesą, kuri nukrenta nuo žibinto ant stacionarios erdvėlaivio lubų. Šviesa pakyla, atsispindi nuo veidrodžio ir patenka į erdvėlaivio grindis. Tarkime, kad tai įveikia 10 metrų atstumą.

Dabar įsivaizduokite, kad šis erdvėlaivis pradeda judėti su milžinišku greičiu daugelyje tūkstančių kilometrų per sekundę. Įjungus žibintuvėlį, šviesa elgiasi kaip prieš: šviečia, patenka į veidrodį ir atsispindi grindyse. Bet norint tai padaryti, šviesa turės įveikti įstrižainės atstumą, o ne vertikalią. Galų gale veidrodis dabar greitai juda su erdvėlaiviu.

Atitinkamai, atstumas, kurį didėja šviesos įveikimas. Pasakyti, 5 metrai. Apskritai užtrunka 15 metrų, o ne 10.

Ir nepaisant to, nors atstumas padidėjo, Einšteino teorijos teigia, kad šviesa vis dar juda tuo pačiu greičiu. Kadangi greitis yra atstumas, padalintas iš laiko, greitis išliko toks pats, o atstumas padidėjo, laikas taip pat turėtų padidėti. Taip, pats laikas turėtų ištiesti. Ir nors tai skamba keista, tačiau ji buvo patvirtinta eksperimentiškai.

Pavyzdžiui, laikas eina 0,007 sekundės lėčiau astronautams tarptautinėje erdvės stotyje, kuri juda 7,66 km / s greičiu, palyginti su žeme, palyginti su žmonėmis planetoje. Dar įdomesnė yra situacija su dalelėmis, tokiomis kaip minėtos elektronai, kurie gali judėti arti šviesos greičio. Šių dalelių atveju atskaitymo atskaitymas bus didžiulis.

Stephen Koltammer, fiziko eksperimentuotojas iš Oksfordo universiteto Jungtinėje Karalystėje, rodo pavyzdį su dalelėmis, vadinamomis muonais.

Muonai yra nestabilūs: jie greitai dezintegruoja į paprastesnes daleles. Taip greitai, kad dauguma muonų paliekant saulę turėtų skilimo žemės pasiekimo metu. Bet muonų tikrovėje atvyksta į žemę nuo saulės milžiniškuose kiekiuose. Fizika ilgą laiką bandė suprasti, kodėl.

"Atsakymas į šią paslaptį yra tai, kad muonai susidaro su tokia energija, kuri juda greičiu arti šviesos, sako koltamammer. - jų laiko jausmas, todėl kalbėti, jų vidinis laikrodis lėtai. "

Muonai "lieka gyvi" ilgiau nei tikėtasi, atsižvelgiant į mus, dėka realaus, natūralaus laiko kreivumo. Kai objektai greitai juda, palyginti su kitais objektais, jų ilgis taip pat yra sumažintas, suspaustas. Šios pasekmės, sulėtėjimas laiku ir ilgio sumažėjimas yra pavyzdžiai, kaip pasikeičia erdvės laikas, priklausomai nuo dalykų judėjimo - man, jūs ar erdvėlaivis - turėdamas svėrimą.

Viena vertus, nors mes nematėme nieko, kas būtų greičiau nei šviesa, tai nereiškia, kad šis greičio apribojimas negali būti teoriškai įveikti labai konkrečiomis sąlygomis. Pavyzdžiui, imkite visatos plėtrą. Visatos galaktikai yra pašalinami viena nuo kitos greičiu, žymiai viršija šviesą.

Kita įdomi situacija susijusi su dalelėmis, kurios tuo pačiu metu turi tas pačias savybes, neatsižvelgiant į tai, kaip toli vienas nuo kito. Tai vadinamoji "kvantinė painiava". Fotonas sukasi aukštyn ir žemyn, atsitiktinai pasirenkant iš dviejų galimų būsenų, tačiau sukimosi krypties pasirinkimas bus tiksliai atsispindi kitoje fotonyje kitur, jei jie yra supainioti.

Tačiau abiejuose šiuose pavyzdžiuose svarbu pažymėti, kad jokia informacija nepažeidžia šviesos greičio tarp dviejų objektų. Mes galime apskaičiuoti visatos išplėtimą, tačiau mes negalime stebėti objektų greičiau nei šviesa joje: jie išnyko iš požiūrio.

Kalbant apie du mokslininkus su savo fotonais, nors jie galėtų gauti vieną rezultatą tuo pačiu metu, jie negalėjo to suteikti vieni kitiems greičiau nei šviesa tarp jų juda.

"Tai nesukuria jokių problemų taip, lyg galėsite siųsti signalus greičiau nei šviesa, jūs gaunate keistą paradokses, pagal kurią informacija gali kažkaip grįžti laiku", - sako Koltammer.

Yra dar vienas galimas būdas keliauti greitesnį šviesą techniškai: gedimai erdvės metu, kuris leis keliautojui išvengti reguliarių kelionių taisyklių.

Objektas, keliaujantis per kirminą, neviršys šviesos greičio, tačiau teoriškai gali greičiau pasiekti paskirties vietą nei šviesa, kuri vyksta "įprastu" keliu. Tačiau kirminai gali būti neprieinami už kosmoso keliones. Ar gali būti dar vienas būdas aktyviai iškreipti erdvės laiką judėti greičiau nei 300 000 km / s giminaičių kitam?

"Cleaver" taip pat išnagrinėjo "variklio alcuberrui" idėją, 1994 m. Jis apibūdina situaciją, kai erdvės laikas yra suspaustas prieš erdvėlaivį, stumiant jį į priekį ir plečia už jo, taip pat stumti jį į priekį. "Bet tada", - sako Kliver: "Buvo problemų: kaip tai padaryti ir kiek energijos reikės".

2008 m. Jis ir jo absolventas "Richard" laikrodžiai apskaičiavo, kiek energijos reikės.

"Mes pristatėme laivą 10 m x 10 m x 10 m - 1000 kubinių metrų - ir apskaičiavo, kad energijos kiekis, reikalingas procesui pradėti, būtų lygi viso Jupiterio masė."

Po to energija turi nuolat "prisijungti", kad procesas nebūtų baigtas. Niekas nežino, ar jis bus įmanoma, ar tai bus panašios technologijos. "Aš nenoriu, kad aš cituoti matuoklį nei šimtmečius, tarsi aš prognozavau kažką, kas niekada nebūtų", - sako Kliver ", bet aš nematau sprendimų dabar."

Taigi, kelionės greičiau greitis lieka fantastiška šiuo metu. Nors vienintelis būdas yra pasinerti į gilų anabiozę. Ir dar ne viskas yra tokia bloga. Daugeliu atvejų kalbėjomės apie matomą šviesą. Bet tikrovėje šviesa yra daug didesnė. Nuo radijo bangų ir mikrobangų į matomą šviesą, ultravioletinę spinduliuotę, rentgeno spindulius ir gama spindulius, kuriuos gaunama atomų per skilimo procesą - visi šie nuostabūs spinduliai susideda iš tos pačios: fotonų.

Energijos skirtumas, todėl - bangos ilgyje. Visi kartu, šie spinduliai sudaro elektromagnetinį spektrą. Tai, kad radijo bangos, pavyzdžiui, juda su šviesos greičiu, yra neįtikėtinai naudinga ryšiams.

"Tai, kad mes sukūrėme interneto infrastruktūrą, pavyzdžiui, ir į jį bei radiją, remiantis šviesa, yra susijęs su lengvumu, su kuriuo mes galime perduoti jį", jis pažymi. Ir priduria, kad šviesa veikia kaip visatos ryšių galia. Kai mobiliojo telefono elektronai pradeda drebėti, fotonai skrenda ir lemia tai, kad kitame mobiliajame telefone elektronai taip pat drebėja. Taigi gimsta telefono skambutis. Elektronų į saulę drebulys taip pat skleidžia fotonus - didžiuliais kiekiais - kurie, žinoma, formuoja šviesą, suteikiant gyvybę žemėje ir, KHM, šviesoje.

Šviesa yra visuotinė visatos kalba. Jo greitis - 299,792,458 km / s - išlieka pastovi. Tuo tarpu Podializės erdvė ir laikas. Galbūt turėtume galvoti apie tai, kaip judėti greičiau nei šviesa, bet kaip judėti greičiau šioje erdvėje ir šį kartą? Į šaknį, taip kalbant?

Skirtas tiesioginiam neutrino judėjimo greičio matavimui. Rezultatai garso sensacinga: neutrino greitis pasirodė šiek tiek - bet statistiškai patikimai! - Daugiau šviesos greitis. Bendradarbiaujant straipsnyje yra įvairių klaidų ir neaiškumų šaltinių analizė, tačiau didžiosios daugumos fizikų daugumos reakcija išlieka labai skeptiška, visų pirma todėl, kad šis rezultatas neatitinka kitų eksperimentinių duomenų apie neutrino savybes.

Išsami informacija apie eksperimentą

Eksperimento idėja (žr. Operos eksperimentą) yra labai paprasta. Neutryno paketas gimsta CERN, skrenda per žemę į Italijos laboratoriją Gran Sasso ir eina per specialų neutratiniu operos detektoriumi. Neutrinos yra labai prastai sąveikauja su medžiaga, tačiau dėl to, kad jų srautas iš CERN yra labai didelis, kai kurie neutrinos detektoriaus viduje. Ten jie sukelia įkrautų dalelių kaskadą ir taip palieka savo signalą detektoriuje. "Neutrino" nėra gimęs ir "sprogimai", ir jei žinome neutrinų gimimo momentą ir absorbcijos momentą detektoriuje, taip pat atstumas tarp dviejų laboratorijų, mes galime apskaičiuoti neutrino judėjimo greitį .

Atstumas tarp tiesios linijos šaltinio ir detektoriaus yra maždaug 730 km, o jis matuojamas 20 cm tikslumu (tikslus atstumas tarp atskaitos taškų yra 730,534,61 ± 0,20 metrų). Tiesa, procesas, vedantis į neutrino gimimą, nėra lokalizuotas tokiu tikslumu. Esant Cerne, didelio energijos protonų spindulys skrenda iš SPS akceleratoriaus, yra atstatytas į grafito tikslą ir generuoja antrines daleles jame, įskaitant mezonus. Jie vis dar plaukioja su netoliese esančiu greičiu ir patenka į muonus su skristi neutrinų spinduliais. Muonai taip pat dezintegruoja ir generuoja papildomas neutrinas. Tada visos dalelės, be neutrinų, yra absorbuojamas medžiagos storis, ir jie yra netrūkstami į aptikimo vietą. Bendroji šios eksperimento dalis parodyta Fig. vienas.

Visas kaskadas, vedantis į neutrentinės spindulio išvaizdą, gali ištiesti šimtus metrų. Tačiau nuo to laiko viskas Šio netvarkos dalelės plaukioja į priekį su iššūkio greičiu, yra praktiškai jokio skirtumo už aptikimo laiką, neutrino gimė nedelsiant arba per kilometrą (tačiau tai yra labai svarbi, kai tai yra pradinis protonas, kuris lėmė gimimo šio neutrino, skrido iš akceleratoriaus). Kaip rezultatas, neutrino gimęs ir didelė tiesiog pakartokite originalaus protonų sijos profilį. Todėl pagrindinis parametras yra būtent laikinas protonų, nukentėjusių nuo greitintuvo, spindulio profilis - tiksli savo priekinių ir galinių frontų padėtis, ir šis profilis matuojamas laiku s.m Rezoliucija (žr. 2 pav.).

Kiekviena Proton sijos sesija taikiniui (anglų kalba yra vadinama išsiliejimas"Splash") trunka apie 10 mikrosekundžių ir lemia didžiulio neutrinų skaičių. Tačiau beveik visi jie skrenda žemę (ir detektorių) be sąveikos. Tais pačiais retais atvejais, kai detektorius vis dar registruoja neutrinų, neįmanoma pasakyti, koks laikas 10 mikrosekundžių intervalui buvo išstumtas. Analizę galima atlikti tik statistiškai, ty kaupti daugybę atvejų aptikti neutrinų ir sukurti jų pasiskirstymą pagal laiką, palyginti su kiekvienos sesijos skaičiavimu. Atsiuntimo pradžios detektoriuje, laiko momentas priimamas, kai sąlyginis signalas juda šviesos greičiu ir spinduliuojant tiksliai, kai protonų spindulio priekinio krašto metu pasiekia detektorių. Tikslus šio momento matavimas buvo įmanomas dėl to, kad laikrodžio sinchronizavimas dviejuose laboratorijose su kelių nanosekundžių tikslumu.

Fig. 3 rodo tokio platinimo pavyzdį. Juodieji taškai yra realūs neutrino duomenys, užregistruoti detektoriaus ir apibendrino daug sesijų. Raudona kreivė rodo sąlyginį "nuorodą" signalą, kuris persikėlė su šviesos greičiu. Galima matyti, kad duomenys prasideda apie 1048,5 ns anksčiau Etaloninis signalas. Tačiau tai nereiškia, kad neutrinos tikrai tinka šviesai ant mikrosekundžių, tačiau yra tik priežastis kruopščiai perkelti visus kabelių ilgio, įrangos veikimo greitį, elektronikos delsimo laiką ir pan. Šis pakartotinis patikrinimas buvo atliktas, ir paaiškėjo, kad jis rodo "palaikymo" momentą 988 ns. Taigi paaiškėja, kad neutrino signalas tikrai peržengia paramą, bet tik apie 60 nanosekundžių. Kalbant apie neutrino greitį, tai atitinka viršijimo šviesos greitį apie 0,0025%.

Šio matavimo klaidą apskaičiavo analizės autoriai 10 nanosekundžių, įskaitant statistines ir sistemingas klaidas. Taigi autoriai teigia, kad jie "mato" neutrino judėjimą statistinio pasitikėjimo lygiu šešiais standartiniais nuokrypiais.

Skirtumas tarp lūkesčių dėl šešių standartinių nuokrypių rezultatų jau yra pakankamai didelis ir yra vadinamas pradinių dalelių fizika su garsiu žodžiu "atradimas". Tačiau būtina teisingai suprasti šį numerį: tai reiškia tik tai, kad tikimybė statistiniai duomenys Duomenų svyravimai yra labai maži, tačiau nenurodo, kaip patikima duomenų apdorojimo metodika ir kaip gerai su gydytojai atsižvelgė į visas instrumentines klaidas. Galų gale, yra daug pavyzdžių elementarių dalelių fizikos, kai neįprastas signalus su ypač dideliu statistiniu patikimumu nebuvo patvirtinta kitų eksperimentų.

Ką "Super Light Neutrino" prieštarauja?

Priešingai nei plačiai paplitęs nuomonė, speciali reliatyvumo teorija draudžia egzistuoti daleles, judančios su superluminaliniu greičiu. Tačiau tokių dalelių (jie yra apibendrinti "tachion") šviesos greitis taip pat yra riba, bet tik iš apačios - jie negali judėti lėtesniu. Tuo pačiu metu dalelių energijos priklausomybė nuo greičio yra atvirkštinė: kuo didesnė energija, tuo artimesnis tachyono greitis į šviesos greitį.

Daug daugiau rimtų problemų prasideda kvantinės lauko teorijos. Ši teorija ateina pakeisti kvantinę mechaniką, kai kalbama apie kvantines daleles su didelėmis energijomis. Šioje teorijoje dalelės nėra taškas, tačiau, tradiciškai kalbant, medžiagos krešėti, ir neįmanoma jų atskirai apsvarstyti nuo lauko. Pasirodo, kad tachyonai mažina lauko energiją, todėl dakneliu nestabili. Tuščias, tada jis yra labiau naudingesnis spontaniškai sutraiškyti apie didžiulį šių dalelių skaičių, todėl manau, kad vienos tachyono judėjimas įprastoje tuščioje erdvėje tiesiog beprasmiška. Galima sakyti, kad tachyonas nėra dalelė, bet vakuumo nestabilumas.

Tachikos fermionų atveju situacija yra šiek tiek sudėtingesnė, tačiau taip pat yra panašių sunkumų, kurie neleidžia sukurti savarankiško tachyono kvantinės teorijos, kuri apima įprastą reliatyvumo teoriją.

Tačiau tai taip pat nėra paskutinis teorijos žodis. Kaip eksperimentuotojai matuoja viską, kas yra išmatuojama, teoristai taip pat tikrina visus galimus hipotetinius modelius, kurie neprieštarauja galimiems duomenims. Visų pirma yra teorijų, kuriose yra nedidelis, ne pastebimas nukrypimas nuo reliatyvumo teorijos postulatų, pvz., Pati šviesos greitis gali būti kintama vertė. Nėra tiesioginės eksperimentinės paramos tokioms teorijoms, tačiau jie dar nėra uždaryti.

Pagal šį trumpą teorinių galimybių eskizavimą, šis rezultatas gali būti apibendrintas: nepaisant to, kad kai kuriuose teoriniuose modeliuose judėjimas su superluminaliniu greičiu yra įmanoma, jie lieka tik hipotetinėmis struktūromis. Visi šiandienos eksperimentiniai duomenys yra aprašyti standartinėmis teorijomis be superlit judesio. Todėl, jei ji būtų patikimai patvirtinta bent jau bet kokių dalelių, kvantinės lauko teorija turėtų radikaliai pakartotinai.

Ar verta apsvarstyti operos rezultatą šiam "pirmojo nurijimo" prasme? Dar nėra. Galbūt svarbiausia skepticizmo priežastis tebėra tai, kad operos rezultatas neatitinka kitų eksperimentinių duomenų apie neutriną.

Pirma, per garsaus Supernova SN1987A protrūkio, neutrinų buvo užregistruota, kuri atėjo kelias valandas prieš šviesos impulsą. Tai nereiškia, kad neutrinas nuėjo greičiau nei šviesa, bet tik atspindi faktą, kad neutrinas yra išmetamas ankstesniame branduolio žlugimo etape, kai protrūkis yra supernova. Tačiau neutrino ir šviesos, po 170 tūkstančių metų kelio, nebuvo ištirpinti daugiau nei kelias valandas, tai reiškia, kad jie yra labai arti jų ir skiriasi nuo nieko daugiau nei milijardų akcijų. Eksperimento operos eksperimentas rodo tūkstančius kartų didesnį neatitikimą.

Čia, žinoma, galima pasakyti, kad neutrinas, gimęs supernovos protrūkiuose, o neutrinos nuo CERN labai skiriasi energija (keliolika MEV Supernovae ir 10-40 GEV aprašytame eksperimente), o netertino greitis keičiasi priklausomai nuo dėl energijos. Tačiau šis pakeitimas šiuo atveju veikia "Neteisinga" pusėje: galų gale, tuo didesnė tachyono energija, tuo artimesnis jų greitis turėtų būti šviesos greitis. Žinoma, ir čia galite sugalvoti tam tikrą tachyono teorijos pakeitimą, kuriame ši priklausomybė būtų visiškai kitokia, tačiau šiuo atveju ji turės jau aptarti "du kartus hipotetinį" modelį.

Be to, iš daugelio eksperimentinių duomenų apie neutrinius svyravimus, gautus pastaraisiais metais, iš to išplaukia, kad visų neutrinų masės skiriasi nuo vieni kitų tik dėl elektronų valcavimo dalis. Jei operos rezultatas yra suvokiamas kaip "Superlum" neutrinų judėjimo pasireiškimas, tada bent vieno neutrino masės kvadrato dydis bus užsakymas - (100 MEV) 2 (neigiama masės kvadratas yra matematinis apraiška tai, kad dalelė laikoma tachionu). Tada jūs turite tai pripažinti viskas Netrinino veislės - tachyonai ir turi maždaug tokią masę. Kita vertus, tiesioginis neutrinų masės matavimas beta-skilimo tritio branduoliuose rodo, kad neutrinų masė (pagal modulį) neturėtų viršyti 2 elektropolto. Kitaip tariant, visi šie duomenys sutinka vienas su kitu nepavyks.

Iš čia galite tai padaryti: teigė, kad operos bendradarbiavimo rezultatas yra sunku į bet kokį net egzotiniais teoriniais modeliais.

Kas toliau?

Visuose pagrindiniuose elementarių dalelių fizikos bendradarbiavime įprasta praktika yra situacija, kai kiekvienai konkrečiai analizei atlieka maža dalyvių grupė, ir tik tada rezultatai yra paimti už bendrą diskusiją. Šiuo atveju, matyt, šis etapas buvo per trumpas, dėl kurių rezultatas, kurio rezultatas, ne visi bendradarbiaujant dalyviai sutiko pakeisti savo parašą pagal straipsnį (visas sąrašas turi 216 dalyvių eksperimento, ir Prepolt turi tik 174 iš 174 iš Autorius). Todėl artimiausioje ateityje, kaip matyti, bendradarbiaujant bus daug papildomų patikrinimų, ir tik po to, kai straipsnis bus išsiųstas spausdinti.

Žinoma, dabar galima tikėtis teorinių straipsnių srauto su įvairiais šio rezultato paaiškinimais. Tačiau teigiamas rezultatas nebus saugiai patikimas, neįmanoma apsvarstyti visavertės atidarymo.

Šešėliai gali judėti greičiau nei šviesa, bet negali turėti medžiagos ar informacijos

Ar galima pernelyg didelį skrydį?

Šio straipsnio skyriuose yra subtitrai ir gali būti nurodyta kiekvienam skyriui atskirai.

Paprasti viršutinio judėjimo pavyzdžiai

1. Cherenkovo \u200b\u200bpoveikis

Kai kalbame apie judėjimą su superluminaliniu greičiu, mes suprantame šviesos greitį vakuume C. (299 792 458 m / s). Todėl Cherenkov poveikis negali būti laikomas judėjimo su superluminaliniu greičiu pavyzdį.

2. Trečiasis stebėtojas

Jei raketas A. skrenda nuo manęs greičiu 0,6C. Vakarų ir raketų B. skrenda nuo manęs greičiu 0,6C. į rytus, tada aš matau, kad atstumas tarp A. ir. \\ T B. Padidėja greičiu 1.2c. . Stebėkite skrydžio raketą A. ir. \\ T B. Iš pusės trečiasis stebėtojas mato, kad bendras atminimo greitis raketų yra didesnis nei C. .

Bet Santykinis greitis Nėra lygi greičio sumai. Raketų greitis A. Dėl raketų B. - tai yra didėjantis atstumas iki raketų A. kuris mato stebėtojo skraidančią ant raketų B. . Santykinis greitis turi būti apskaičiuojamas pagal reliatyvišką formulę, skirtą greičiui. (Žiūrėkite, kaip jūs pridedate greitis specialiu reljeriniu?) Šiame pavyzdyje santykinis greitis yra maždaug lygus 0,88c. . Taigi šiame pavyzdyje mes nesulaukėme superlumingo greičio.

3. Šviesa ir šešėlis

Pagalvokite, kaip greitai gali judėti šešėlis. Jei lemputė yra arti, tada piršto šešėlis ant tolimos spalvos juda daug greičiau nei pirštų judėjimas. Kai pirštas juda lygiagrečiai prie sienos, šešėlis greitis D / D. Kartą didesnis už piršto greitį. Čia D. - atstumas nuo žibinto iki piršto ir D. - nuo lempos iki sienos. Greitis bus dar daugiau, jei siena yra kampu. Jei siena yra labai toli, tada šešėlio judėjimas atsilieka nuo piršto judėjimo, nes šviesai reikia laiko pasiekti sieną, tačiau šešėlio judėjimo greitis palei sieną padidės dar daugiau. Šešėlis greitis neapsiriboja šviesos greičiu.

Kitas objektas, kuris gali judėti greičiau nei šviesa, yra šviesos taškas nuo lazerio nukreiptos į mėnulį. Atstumas iki mėnulio yra 385,000 km. Galite apskaičiuoti šviesos taško judėjimo greitį palei Mėnulio paviršių su mažais lazerio žymeklio svyravimais rankoje. Taip pat galite mėgautis pavyzdys su bangomis užsikimšti tiesią paplūdimio liniją mažu kampu. Kokį greitį galima perkelti palei paplūdimį bangos ir pakrantės sankirtos tašką?

Visi šie dalykai gali pasireikšti gamtoje. Pavyzdžiui, šviesos spinduliuotė nuo pulsaro gali būti palei dulkių debesį. Galingas sprogimas gali sukurti sferines bangas šviesos ar spinduliuotės. Kai šie bangos susikerta su bet kokiu paviršiumi, šviesos apskritimai kyla ant šio paviršiaus, kuris plečiasi greičiau nei šviesa. Toks reiškinys yra pastebėtas, pavyzdžiui, kai elektromagnetinis impulsas nuo žaibo mirksi eina per viršutinius sluoksnius atmosferos.

4. Slankiamasis organas

Jei turite ilgą standų strypą, ir jūs paspausite vieną strypo galą, tada kitas galas nedelsdamas nepasiekia? Ar tai nėra informacijos perdavimo būdas?

Tai būtų tiesa IF. \\ T Buvo puikių kietų kūnų. Praktiškai, smūgis yra perduodamas palei strypą garso greičiu, kuris priklauso nuo strypo medžiagos elastingumo ir tankio. Be to, reliatyvumo teorija riboja galimą garso greitį dydį C. .

Tas pats principas veikia, jei laikote vertikaliai eilutę ar strypą, tegul jis eina, ir jis pradeda kristi pagal gravitacijos veiksmą. Viršutinė pabaiga, kad leisite eiti į pradžią nukristi nedelsiant, tačiau apatinis galas pradės judėti tik po tam tikro laiko, nes laikymo jėgos išnykimas perduodamas lazdele, esant garso greičiu medžiagoje.

Reliatyvio elastingumo teorijos formuluotė yra gana sudėtinga, tačiau bendra idėja gali būti iliustruojama naudojant Niutono mechaniką. Idealaus elastinio kėbulo išilginio judėjimo lygtis gali būti gaunama iš gerklės įstatymo. Žymi linijinį strypų tankį ρ , Jungo elastingumo modulis Y. . Išilginis poslinkis X. Tenkina bangų lygtį

ρ · d 2 x / dt 2 - y · d 2 x / dx 2 \u003d 0

Sprendimas plokščios bangos pavidalu juda su garso greičiu S. kuri yra nustatyta iš formulės S 2 \u003d y / ρ . Bangos lygtis neleidžia vidutinio pasipiktinimo judėti greičiau nei greičiu S. . Be to, reliatyvumo teorija suteikia elastingumo dydžio ribą: Y.< ρc 2 . Praktiškai ši riba nėra gerai žinoma medžiaga. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad net jei garso greitis yra arti C. , Tada pati medžiaga nebūtinai juda su reliatyvistiniu greičiu.

Nors gamtoje nėra kietų kūnų, egzistuoja Judėti kieto tel kuris gali būti naudojamas įveikti šviesos greitį. Ši tema yra susijusi su jau aprašytu šešėlių ir šviesos dėmių skyriumi. (Žr. Superluminal žirkles, standžią besisukantį diską relatiologijoje).

5. fazės greitis

Bangos lygtis
D 2 U / DT 2 - C2 D 2 U / DX 2 + W 2 · U \u003d 0

turi sprendimą formoje
U \u003d a · cos (kirvis - bt), C2 · a 2 - b 2 + w 2 \u003d 0

Tai yra sinusoidinės bangos, dauginamos į greitį v
V \u003d b / a \u003d SQRT (C2 + W 2 / A 2)

Bet tai yra daugiau nei c. Ar ši tachyonovo lygtis gali? (Žr. Tolesnį skyrių). Ne, tai yra įprasta reliatyvtinė lygtis, skirta dalelei su mase.

Norėdami pašalinti paradoksą, turite atskirti "fazės greitį" V. pH ir "Grupės greitis" V. Gr, ir. \\ T
V PH · V gr \u003d c 2

Bangos tirpalas gali turėti dažnio dispersiją. Tuo pačiu metu bangų paketas juda su grupės greičiu, kuris yra mažesnis nei C. . Naudodamiesi bangos paketu galite perduoti informaciją tik su grupės greičiu. Bangos pakuotės bangos juda su fazės greičiu. Phase greitis yra dar vienas superluminio judėjimo pavyzdys, kurio negalima naudoti pranešimams perduoti.

6. Superlialalal galaktikai

7. Reliatyvinis raketas

Leiskite stebėtojui ant žemės mato erdvėlaivio pašalinimą greičiu 0,8C. Pagal reliatyvumo teoriją jis matys, kad laikrodis ant erdvėlaivio eina lėčiau 5/3 kartus. Jei padalinkite atstumą prie laivo skrydžio metu laikrodžio pusėje, tada mes gauname greitį 4/3C. . Stebėtojas daro išvadą, kad naudojant savo laivo laikrodį, laivo pilotas taip pat nustatys, kas skrenda su superluminaliniu greičiu. Piloto požiūriu jo laikrodis paprastai išnyksta, o interjero erdvė suspausta 5/3 kartų. Todėl jis skrenda gerai žinomus atstumus tarp žvaigždžių greičiau, greičiu 4/3C. .

Lėtinmo laikas yra tikras efektas, kuris iš esmės gali būti naudojamas erdvėje keliauja, kad per trumpą laiką įveiktų ilgus atstumus nuo astronautų požiūriu. Pastovus 1G pagreitis, astronautai ne tik turės patogią dirbtinę gravitacijos jėgą, tačiau jie taip pat galės kirsti galaktiką tik 12 metų savo laiku. Kelionės metu jie bus senami 12 metų.

Bet tai vis dar nėra superluming skrydžio. Neįmanoma apskaičiuoti greičio naudojant atstumą ir laiką, apibrėžtus skirtingose \u200b\u200batskaitos sistemose.

8. Greičio greitis

Kai kurie reikalauja, kad gravitacijos lygis būtų daug daugiau C. Arba net begalinis. Žiūrėti daro gravitacijos kelionė šviesos greičiu? Ir kas yra gravitacinė spinduliuotė? Gravitaciniai sutrikimai ir gravitacinės bangos propaguoja greičiu C. .

9. Paradoksas EPR.

10. Virtualūs fotonai

11. Kvantinė tunelio efektas

Kvantinėje mechanikoje tunelio efektas leidžia dalelei įveikti barjerą, net jei jo energija tai nėra. Galite apskaičiuoti tuneliavimo laiką per tokią barjerą. Ir tai gali būti mažesnė už šviesą reikia įveikti tą patį atstumą greičiu. C. . Ar tai gali būti naudojama pranešimams perkelti greičiau nei šviesa?

Kvantinė elektrodinamika sako "ne!" Nepaisant to, buvo atliktas eksperimentas, kuris parodė perteklių perdavimą naudojant tunelio efektą. Per barjero plotį 11,4 cm 4.7 greičiu C. Perkeltas Mozarto keturiasdešimt simfonija. Šio eksperimento paaiškinimas yra labai prieštaringas. Dauguma fizikų tiki, kad tunelio poveikio pagalba neįmanoma perduoti informacija Greitesnis šviesa. Jei tai būtų įmanoma, kodėl gi ne perkelti signalą į praeitį, pateikdami įrangą sparčiai judančioje atskaitos sistemoje.

17. Kvantinės lauko teorija

Išskyrus sunkumą, visi stebimi fiziniai reiškiniai atitinka "standartinį modelį". Standartinis modelis yra reliatyvistinis kvantinės lauko teorija, paaiškinanti elektromagnetines ir branduolines sąveikas, taip pat visas žinomas daleles. Šioje teorijoje bet kokia operatorių pora, atitinkanti fizinę stebimą, atskirtą erdvinį renginių intervalą, "važinėja" (tai yra, galima pakeisti šių operatorių įsakymą). Iš esmės tai reiškia, kad standartiniame modelyje poveikis negali būti greitesnis už šviesą, ir tai gali būti laikoma kvantinės lauko ekvivalentu, kad būtų pateiktas begalinės energijos argumentas.

Tačiau šiame standartinio modelio kvantinės teorijoje nėra nepriekaištingai griežtų įrodymų. Niekas dar neįrodyta, kad ši teorija yra viduje. Greičiausiai, tai ne. Bet kokiu atveju, nėra jokių garantijų, kad nėra ne atvirų dalelių ar jėgų, kurios nekliudo už uždrausti superlikleišalį judėjimą. Taip pat nėra šios teorijos apibendrinimo, įskaitant sunkumą ir bendrą reliatyvumo teoriją. Daug fizikų, dirbančių kvantinės gravitacijos srityje, abejoja, kad bus apibendrinti paprasti idėjos dėl priežastinio ryšio ir vietovės. Nėra garantijos, kad ateityje visapusiškesne teorija, šviesos greitis išlaikys ribinio greičio reikšmę.

18. Senelio paradoksas

Specialioje dalelių reliatyvumo teorijoje, plaukiojanti greičiau nei šviesa vienoje atskaitos sistemoje, juda atgal į kitą atskaitos sistemą. Super sluoksnio judėjimas ar informacijos perdavimas būtų leidžiama keliauti arba siųsti žinutę į praeitį. Jei tokia kelionė buvo įmanoma, galite grįžti į praeitį ir pakeisti istorijos eigą, nužudydami savo senelį.

Tai yra labai rimtas argumentas prieš galimybės judėti. Tiesa, beveik neįtikėtina tikimybė išlieka, kad kai kurie riboti itin šviesos judėjimai, kuriems neleidžiama grįžti į praeitį. Arba galbūt kelionės kelionės yra įmanoma, tačiau priežastinis ryšys yra sugadintas tam tikru nuosekliu būdu. Visa tai yra labai neįtikėtina, bet jei aptariame superdėjimo judesius, geriau būti pasirengusi naujoms idėjoms.

Tiesa ir atvirkštinė. Jei galėtume pereiti į praeitį, galėtume įveikti šviesos greitį. Galite grįžti į praeities skraidymą kažkur mažu greičiu ir atvykti anksčiau nei įprastu būdu išsiųsta šviesa. Žiūrėkite išsamią informaciją apie šią temą laiku.

Atidaryti papildomų kelionių klausimų

Šiame paskutiniame skyriuje aprašysiu keletą rimtų idėjų apie galimą greičiau nei šviesos judėjimą. Šios temos dažnai nėra įtrauktos į DUK, nes jie yra labiau panašūs ne į atsakymus, bet ir daug naujų klausimų. Jie yra įtraukti čia, kad parodytų, kad rimti tyrimai vyksta šia kryptimi. Pateikiamas tik trumpas įvadas į temą. Išsami informacija rasite internete. Kaip ir viskas internete, juos kritiškai elgtis su jais.

19. Tuchijos

Tachionai yra hipotetinės dalelės, nukreiptos greičiau nei šviesos. Dėl to jie turi turėti įsivaizduojamą masės kiekį. Tuo pačiu metu Tachiono energija ir impulsas yra tikros vertės. Nėra jokios priežasties manyti, kad negalima aptikti itin lengvos dalelės. Šešėliai ir šviesos dėmės gali judėti greičiau nei šviesa ir gali būti aptikta.

Nors tachymes nerandami, o fizikai abejoja jų egzistavimu. Buvo teiginių, kad eksperimentuose dėl neutrino masės matavimo, gimusių tritio gėdos, neutrinos buvo tachionos. Tai abejotina, bet vis dar nėra visiškai paneigta.

Tachovino teorijoje yra problemų. Be galimų priežastingumo sutrikimų, tachionai taip pat yra nestabilūs. Gali būti įmanoma patenkinti šiuos sunkumus, bet tada negalėsime naudoti tachionų už superlistalistams.

Dauguma fizikų mano, kad tachyonų išvaizda teoriškai yra kai kurių šios teorijos problemų ženklas. Tachiono idėja yra tokia populiari tarp visuomenės tiesiog todėl, kad jie dažnai paminėti fantastiškai literatūroje. Pamatyti tachyonus.

20. Krotroi Nora.

Garsiausias pasaulinės ultra šviesos kelionės metodas yra "molio skylės" naudojimas. Nutildyti Nora yra erdvė erdvės metu nuo vieno visatos taško į kitą, o tai leidžia jums eiti iš vieno skylės galo į kitą greičiau nei įprastu keliu. "Mobil" skyles apibūdina bendroji reliatyvumo teorija. Sukurti juos, būtina pakeisti erdvės laiko topologiją. Galbūt tai bus įmanoma pagal kvantinę gravitacijos teoriją.

Jei norite atidaryti "Mobbo" angas, mums reikia vietos erdvės su neigiamomis energijomis. C.W.MISNER IR K.S.THORNE Siūloma sukurti neigiamą energiją, kad būtų galima naudoti Cazimiro poveikį dideliu mastu. Visser. Siūloma naudoti kosmines stygas. Tai yra labai spekuliacinės idėjos, o gal tai neįmanoma. Gal reikalinga forma egzotinių medžiagų su neigiama energija neegzistuoja.