Възможно ли е да се движите по-бързо от светлината? Възможно ли е прекомерен полет? Начини за преодоляване на суперпламиналната скорост.

Американската астрофизика е разработила математически модел на хипер-пространствено задвижване, което позволява преодоляване на космическите разстояния при скорост над скоростта на светлината при 10³x пъти, което позволява няколко часа да летят в съседната галактика и да се върне назад.

С полет хората няма да се чувстват претоварвания, които се усещат в съвременни самолети, обаче, в метала, такъв двигател ще може да се появи, освен след няколкостотин години.

Механизмът на действие на задвижващия механизъм се основава на принципа на двигателя на деформация на двигателя (Warp Drive), който предложи през 1994 г. мексиканският физик Мигел Алкубересра. Американците остават само за финализиране на модела и произвеждат по-подробни изчисления.
"Ако компресирате място пред кораба, и зад него, напротив, разгънете, тогава около кораба ще се появи балон," казва един от авторите на изследването, Ричард Уотси. "Той обгръща кораба и Издърпа го от обичайния свят на координатната си система. За сметка на разликата в налягането на пространството-времето този балон е в състояние да се движи във всяка посока, преодоляващ светлинен праг за хиляди поръчки. "

Предполага се, че пространството около кораба може да бъде деформирано поради слабо използвания поток от тъмна енергия. "Тъмна енергия - много лошо изучно вещество, открито наскоро и обяснява защо галактиките са разпръснати един от друг", каза старши астрономически институт на релативистичната астрофизика на Държавния астрономически институт. Sternberg Msu Sergey Popov. - Има няколко модела , но това, което "не е общоприето. Американците приемат модел, базиран на допълнителни измерения като основа и се казва, че е възможно да се променят свойствата на тези измервания. След това се оказва, че в различни посоки може да се окаже в различни посоки да бъдат различни космологични константи. И тогава корабът в балона ще започне да се движи. "

Обяснете такова "поведение" на Вселената, може да "теоретичната теория", според която цялото нашето пространство е проникване с много други измервания. Тяхното взаимодействие между себе си генерира отблъскваща сила, която може да разшири не само вещество, като галактиките, но и самата организация. Този ефект се нарича "инфлация на вселената".

"От първите секунди от своето съществуване, вселената е опъната", обяснява докторе по физика и математически науки, служител на астро-космическия център на Физическия институт. Лебедев Руслан Мецайев. - И този процес продължава досега. " Знаейки всичко това, можете да се опитате да разширите или стесните пространството изкуствено. За това е предложено да се повлияят на други измервания, като по този начин ще започне парче пространство на нашия свят в правилната посока.

В същото време законите на теорията на относителността не са нарушени. Вътре в балона ще останат същите закони на физическия свят и скоростта на светлината ще бъде границата. Тази ситуация не се прилага за т.нар. Двински ефект, разказът, който пътуване в космоса С светлината, времето вътре в кораба се забавя и астронавтът, който се връщаше на земята, ще се срещне с близнака си в дълбок старец. Двигателят на Warp Dreve елиминира този проблем, защото той избутва пространството, а не корабът.

Американците вече са намерили цел за бъдещия полет. Това е планета на Gliese 581 (Glise 581), върху която се приближават климатичните условия и гравитацията. Разстоянието до нея е 20 светлинни години и дори ако Warp Drive ще работи в трилиони пъти по-слаби от максималната мощност, времето на пътя към него ще бъде само няколко секунди.

Редакция Rian.ru.
http://ria.ru/science/2008823/150618337.html.

Коментари: 1.

Както знаете, човек живее в 3 измерения - дължина, ширина и височина. Въз основа на "теорията на струните" има 10 измервания във Вселената, първите шест от които са свързани помежду си. В този видеоклип той е описан за всички тези измервания, включително четвъртата последна, като част от идеите за вселената.

Мичио Каку

Тази книга, разбира се, не е забавна четене. Това е, което се нарича "интелектуален бестселър". Отколкото действително ангажирани модерна физика? Какъв е настоящият модел на Вселената? Как да разберем "многоизмерността" на пространството и времето? Какво паралелни светове? Колко от тези концепции като обект на изследване на науката се различават от религиозните и езотеричните идеи?

Андрю Понцен, Том Винти

Концепцията за пространството отговаря на въпроса "къде?". Концепцията за времето отговаря на въпроса "Кога?". Понякога, за да видите правилната картина на Вселената, трябва да вземете тези две концепции и да се свържете.

Мичио Каку

Напоследък за нас беше трудно да си представим света на познатите неща днес. Какви са смелите прогнози на научни фантастични писатели и автори за бъдещето имат шанс да се сбъднат в очите ни? Mitio Kaku, американският физик на японски произход и един от авторите на теорията на струните се опитват да отговорят на този въпрос. Говорене прост език за най-сложните явления и най-новите постижения съвременна наука И двете технологии, той се стреми да обясни основните закони на Вселената.

Рамото на този срамежлив човек през 1994 г., самата кралица докосна меча, произвеждайки го в рицарите. В парадоксалната логика на Роджър Пенроуз, малко хора вярват - толкова невероятни. С нея малко хора твърдят - това е толкова безупречно. В тази бележка рицарят на физиката ще разкаже за Вселената, Бога и човешката причина. И всичко най-накрая падна на място.

Хиляди години астрономи разчитаха в обучението си само на видима светлина. През ХХ век зрението им прегърна целия електромагнитен спектър - от радиовълни към гама лъчи. Космически кораб, идващ при другите небесния Тел, надарени астрономи с танла. Накрая, наблюденията на заредени частици и неутрино, излъчвани от отдалечени космически обекти, бяха дадени аналог на обонянието. Но все още нямат изслушване. Звукът не преминава през космическия вакуум. Но това не е пречка за вълните от различен вид - гравитационно, което също води до колебания в предмети. Това просто регистрира тези призрачни вълни все още не са успели. Но астрономите са уверени, че ще получат "изслушване" през следващото десетилетие.

Шон Карол, Уилям Крейг

"Телеологичният аргумент за фината конфигурация на основните константи е най-добрият аргумент, който има учители, когато става въпрос за космология. Тъй като има игра според правилата: има феномен, има параметри на физиката на елементарни частици и космология и имате два различни модела: теизъм и натурализъм и искате да сравните кой модел е по-добър в съответствие с данни. " Шон Карол в дебатите с философа Уилям Крейг показва, че аргументът за фино тунинг изобщо не е убедително и цитира пет причини, поради които теизъмът не предлага решения за предполагаемия проблем с фината настройка.

За появата на живота е необходима основата. Нашата вселена е синтезирана атомна ядра при началния етап на тяхната история. Ядрото улови електроните да образуват атоми. Натрупванията на атомите образуват галактики, звезди и планети. И накрая, живите същества се появиха мястото, което можеха да се нарекат къщата. Ние възприемаме като дадено, че законите на физиците позволяват появата на такива структури, но всичко може да бъде друго.

Бариерата на скоростта най-накрая скача! В Съединените щати беше направен опит за опростяване на следващата научна догма. Постулатът, по едно време, предложи от А. Айнщайн, гласи, че скоростта на светлината, достигаща 300 хиляди км / сек под вакуум, е максимален, който може да бъде постигнат в природата. Професор Реймънд Чу, от Университета на Бъркли, в своите експерименти достигна скорост над класик с 1.7 пъти. Засега изследователите от Института на НКК корпорацията в Принстън отидоха още по-нататък. Мощният импулс на светлината беше преминал през 6-сантиметъра "колба", изпълнен със специално приготвен цезий газообразен, "описва опита на кореспондента на вестника на Дядо Коледа, \\ t Позовавайки се на ръководителя на доктора на д-р Лижу-на Уанг.

И устройствата показват невероятно нещо - докато по-голямата част от светлината с обичайната си скорост преминава през цезиевата клетка, някои притиснати фотони са успели да достигнат до противоположната стена на лабораторията, разположени на около 18 м, и да маркират сензорите, разположени там . Физиката се изчислява и убеждаваше: ако частиците "Торопаиджи" отлетяха 18 m по време на същото време, за които нормалните фотони преминаха през 6-сантиметъра "колба", това означава, че скоростта им 300 пъти по-висока от скоростта на светлината! И това нарушава неприкосновеността на Константа на Айнщайн, Хес за правото на теорията на относителността ...

За да защитят някакво защита на Великата физика, принцистън изследователите изтъкват предположението, че "бързите фотони" изобщо са и не преодоляват разстоянието от източника на светлина към сензорите и, сякаш изчезват на едно място и незабавно се появяват вече в другата. Това означава, че има така наречен ефект на нулевия опит или телепортация, която фантастиката пише толкова много в романите си. Въпреки това, в хода на по-нататъшните експерименти за проверка, той се оказа, че някои фотони изглежда пристигат в целевата точка още по-рано, отколкото техният източник се включва!

Съгласен, този факт нарушава не само постулатите на теорията на относителността на Айнщайн, но и основните идеи за естеството на времето, което, както е обичайно, тече само в една посока и не може да бъде обърната.

Логично тук би било само едно обяснение - "колба" с газообразно цезий произвежда като вид "времева машина", изпращаща част от светлините на светлината в миналото, което им позволява да постигнат сензори по-рано от включването на светлината. Толкова невероятни експерименти от учени от Принстън не биха могли да привлекат своите колеги от други изследователски организации. И не всички те говореха за това скептично.

Лидерите на италианския държавен изследователски съвет съобщиха, че те също успяха да разпръснат микровълни със скорост от 25% по-висока от скоростта на светлината. Ето защо, при пълно доверие на посланието на американците, те не се съмняват. И все пак все още е трудно да се оценят недвусмислените резултати от експериментите в Принстън, тъй като в съобщенията, които се появяват в чуждестранна печат, сензационните експерименти са описани само в общи линии.

Най-вероятното обяснение на тях, както се случи повече от веднъж, елементарната грешка на инструментите може да свърши. Но ако нека кажем, усещането се потвърждава, това ще помогне да се обяснят другите мистериозни нарушения на причинните отношения, върху които учените все още са напразни. Вземете, например, странен дар от предвиждане, който има някои живи същества. Така че през 30-те години. Микробиологът S.T.Etelfer откри, че Corynebacteria (едноклетъчни микроби, живеещи в дихателните пътища на човек) започват активно да се размножават в определени периоди от време (няколко дни преди астрономите да поправят друга светкавица на слънцето).

Същността на явлението е разбираема: увеличаването на слънчевата радиация (причина) е разрушителна за тези бактерии и се задейства защитен механизъм, което ги кара да се размножават силно (в резултат на това) за запазване на населението. Странно други - как е предварително "микробите" определят "времето на избухването на огнището на слънцето?

Никакви физически предвестници, които предварително могат да предотвратят слънчевата емисия, устройствата не са регистрирани. Има време за феномен, когато
Разследването се наблюдава по-рано от причината. Наличието на светло фотон "Торопаг" достига целта преди светкавицата, която може да го обясни. Междувременно, експериментаторите твърдят, могат или не могат да съществуват ултра-скоростни фотони, теоретиците се опитват не само да обясняват наблюдаваните явления, но и да ги намерят практическо приложение.

Според, например служител на основната астрономическа обсерватория в Пулково, кандидат за физически и математически науки Сергей Красенков, космическите кораби на близкото бъдеще ще могат да се движат много по-бързо от скоростта на светлината. Както се прилага от думите на един учен, той успя да открие някакъв вид "вратичка" в законите на физиката, което предполага, че дори най-отдалечените райони на вселената могат да бъдат достигнати почти незабавно, ако се възползвате от естествените тунели които са възникнали по време на голяма експлозия - така наречените "къртици", свързващи най-отдалечените ъгли на пространството.

Възможността за съществуването на такива тунели учени, заподозрени за дълго време. Но ако по-рано много са вярвали, че те са само малък диаметър (присъствието на такъв такъв и потвърден, изглежда, че експериментите в Принстън), тогава Красенков доказва изчисленията си, че "моловете" могат да бъдат толкова твърд диаметър, който чрез тях може да бъде толкова твърд диаметър, който чрез тях може да бъде толкова твърд диаметър Приплъзване и големи космически кораби, незабавно наднормено тегло и време. Освен това, ако приемем, че времето в тези тунели има свойство на потока обратна странаСлед това се оказва: "Moles" може да работи едновременно и "времеви машини", носейки предмети, които проникват през тях в по-ранни времена!

Така че корабите се появяват от Кротенн, които едновременно могат да бъдат осигурени не само за хиляди парази от нашата планета, но и за милиони години по-рано от нашата ера ... така че всичко е или не така, трябва да покажат по-нататъшни изследвания. В края на краищата, трябва да намерите тези тунели и да ги изследвате. Но първата стъпка в търсене на, изглежда, вече е направена ... обратно през 1994 г., руският орбитален рентгенов телескоп "нар" седи в космоса две огнища, излъчващи се от източник на гигантска сила. Данните за това са прехвърлени в Международния астрономически съюз, така че да се следват астрофизиката, които имат необходимото оборудване, което ще следва безпрецедентните енергийни емисии.

Делът на светлото разпространение е 299,792,48 метра в секунда, но вече не вече не е. "Футурист" събра 4 теории, в които светлината вече не е Майкъл Шумахер.

Американски учен от японски произход, специалист в областта на теоретичната физика Mitio Kaku е уверен, че скоростта на светлината може да бъде напълно преодоляна.

Голяма експлозия

Най-известният пример, когато светлинната бариера е била преодоляна, Mitio Kaku нарича голяма експлозия - ултрафаст "памук", който става началото на разширението на Вселената, към който е в единствено състояние.

"Никой материал не може да преодолее светлинната бариера. Но празното пространство определено може да се движи по-бързо от светлината. Нищо не може да бъде празно от вакуума, след което може да се разшири по-бързо от скоростта на светлината - сигурен е ученият.

Фенерче в нощното небе

Ако блестят с фенер в нощното небе, тогава по принцип лъч, който идва от една част от вселената към друга, която е на разстояние от много светлинни години, може да се движи по-бързо от скоростта на светлината. Проблемът е, че в този случай няма да има материален обект, който наистина се движи по-бързо от светлината. Представете си, че сте заобиколени от гигантска сфера с диаметър от една светлинна година. Образът на светлинния лъч ще се използва в тази област за секунди, въпреки размера му. Но само образът на лъча може да се движи по нощното небе по-бързо от светлината, а не информация или материален обект.

Квантово объркване

По-бързата скорост на светлината може да не е никакъв обект, а цялостен феномен, или по-скоро връзката, която се нарича квантово объркване. Това е квантов механичен феномен, при който квантовите състояния от два или няколко обекта са взаимозависими. За да получите чифт квантови и публикувани фотони, можете да се насладите на нелинеен кристал с лазер с определена честота и интензивност. В резултат на дисперсията на лазерния лъч, фотоните ще възникнат в две различни поляризационни конуси, връзката между която ще се нарече квантово объркване. Така че, квантовото объркване е един начин да взаимодействат на субатомните частици и процесът на тази връзка може да се появи по-бързо от светлината.

"Ако два електрона намаляват заедно, те ще вибрират в унисон, в съответствие с квантовата теория. Но ако след това се разделят на тези електрони с много светлинни години, те все още ще подкрепят комуникацията помежду си. Ако превърнете един електрон, друг ще усети тази вибрация и това ще се случи по-бързо от скоростта на светлината. Албърт Айнщайн смята, че това явление ще опровергае квантовата теория, защото нищо не може да се движи по-бързо от света, но всъщност той стана погрешен - казва Митио Каку.

Mobboards.

Темата за преодоляване на скоростта на светлинните удари в много научни филми за фантастика. Сега дори онези, които са далеч от астрофизиката, да чуят фразата " мол дупка", Благодарение на филма" междузвездна ". Това е специална кривина в космическата система, тунелът в пространството, който позволява да се преодолеят огромни разстояния за незначително време.

За такива извивки казват не само филмови сценарици, но и учени. Mitio Kaku вярва, че храната Нора (червеем дупка), или, както се нарича също, перохин - един от двата най-реални начина за предаване на информация по-бързо, отколкото със скоростта на светлината.

Вторият метод, свързан с промените в материята е да компресират пространството пред вас и разширяването зад себе си. В това деформирано пространство възниква вълна, която се движи по-бързо от скоростта на светлината, ако управлява тъмната материя.

Така единственият реален шанс за човек се научи да преодолее светлинната бариера може да се скрие обща теория Относителност и кривина на пространството и времето. Въпреки това, всичко се възобновява в това много тъмно вещество: никой не знае дали съществува със сигурност и дали дупките за мобилност са стабилни.

25 март 2017 година

Пътуване до сярна скорост - една от основите на космическата научна фантастика. Въпреки това, вероятно всички - дори хора далеч от физиката, е известно, че максималната скорост на движение на материалните обекти или разпространението на сигналите е скоростта на светлината във вакуум. Той е обозначен с буквата С и представлява почти 300 хиляди километра в секунда; Точна стойност c \u003d 299 792 458 m / s.

Скоростта на светлината във вакуум е една от основните физически константи. Невъзможността за постигане на скорост над С специална теория Относителност (сто) Айнщайн. Ако е възможно да се докаже, че предаването на сигнали с превъзходна скорост, теорията на относителността би била възможна. Досега това се случи, въпреки многобройните опити за опростяване на забраната за съществуването на скорости, големи. Въпреки това, в експериментални изследвания на последните времена, някои много интересни явления показаха, че при специално създадени условия е възможно да се спазват суперлистранните скорости и принципите на теорията на относителността не са нарушени.

За да започнем, припомняме основните аспекти, свързани с проблема с скоростта на светлината.

На първо място: защо е невъзможно (при нормални условия) надвишават ограничението на светлината? Защото тогава основният закон на нашия свят е нарушен - законът за причинно-следствената връзка, в съответствие с който разследването не може да бъде изпреварващо причината. Никой никога не гледаше, например, но мечката се понижи, а след това ловецът стреля. При скорост над C, последователността на събитията става обрат, лентата на времето се връзва назад. Това лесно се осигурява от следните прости мотиви.

Да предположим, че ние сме на определен космически чудо кораб, който се движи по-бързо от светлината. След това постепенно ще наваксаме светлината, излъчвана от източника в повече и по-ранни точки във времето. Първоначално ще хванем качени фотони, да речем, вчера, след това - излъчван ден преди вчера, тогава - седмица, месец, преди година, и така нататък. Ако светлинен източник е огледало, отразявайки живота, първо виждаме събитията от вчера, след това вчера и така нататък. Можем да видим, да кажем, старецът, който постепенно се превръща в човек на средна възраст, тогава в младия, в един млад мъж, в едно дете ... т.е. времето ще се върне, ще се върнем от настоящето в миналото. Причините и разследванията ще се променят на места.

Въпреки че техническите подробности за процеса на наблюдение са напълно игнорирани по тази причина, от основна гледна точка, ясно показва, че движението с суперлумична скорост води до невъзможната ситуация в нашия свят. Въпреки това, природата е поставила още по-строги условия: недостижимо движение не само с превъзходна скорост, но при скорост, равна на скоростта на светлината, е възможно да се приближи. От теорията на относителността следва, че с увеличаване на скоростта на движение, възникват три обстоятелства: масата на движещия се обект се увеличава, нейният размер в посока на движение намалява и забавя потока от време на този обект (от. \\ T гледна точка на външния "наблюдател" наблюдател). При нормални скорости тези промени са незначителни, но тъй като те се приближават до скоростта на светлината, те стават всички осезаеми, а в границата - със скорост, равна на С, масата става безкрайно голяма, обектът напълно губи размера в посоката на движение и времето е спряно. Следователно, никакво материално тяло не може да достигне скоростта на светлината. Само самата светлина има тази скорост! (Както и "всички" частици ", неутрино, които, като фотон, не могат да се движат със скорост по-малка.)

Сега за скоростта на предаване на сигнала. Целесъобразно е да се възползват от изгледа на светлината под формата на електромагнитни вълни. Какъв е сигналът? Това е известна информация, която трябва да бъде предадена. Идеалната електромагнитна вълна е безкраен синусоизъм със строго една честота и не може да понесе каквато и да е информация, защото всеки период на такива синусоиди е точно повторен от предишния. Точното движение на фазата на синусоидалната вълна е така наречената фазова скорост - може в средата при определени условия да надвишават скоростта на светлината във вакуум. Тук няма ограничения, тъй като скоростта на фазата не е скоростта на сигнала - все още не е. За да създадете сигнал, трябва да направите някаква "маркировка" на вълната. Такава маркировка може да бъде например промяна във всяка от вълновите параметри - амплитуда, честота или начална фаза. Но веднага след като марката е направена, вълната губи синусоидалност. Тя се модулира, състояща се от набор от обикновени синусоидални вълни с различни амплитуди, честоти и начални фази - група вълни. Скоростта на преместване на марката в модулираната вълна е скоростта на сигнала. Когато се разпределя в средата, тази скорост обикновено съвпада с скоростта на групата, характеризираща разпространението на гореспоменатата група вълни като цяло (виж "Наука и живот" № 2, 2000). При нормални условия, група скорост и следователно, скоростта на сигнала е по-малка от скоростта на светлината във вакуум. Не е случайно изразяване "при нормални условия", защото в някои случаи скоростта на групата може да надвишава значението с или изобщо, но след това не се отнася до разпространението на сигнала. Сто създание, че предаването на сигнала е невъзможно при скорости по-големи от.

Защо е така? Тъй като препятствието за предаване на всеки сигнал със скорост е същият закон за причинността. Представете си такава ситуация. В някакъв момент светлината светкавица (събитие 1) включва устройство, което изпраща определен радиосигнал, и на отдалечена точка в действието на този радиосигнал се появява експлозия (събитие 2). Ясно е, че събитието 1 (Flash) е причината, а събитието 2 (експлозия) е следствие, причините, които идват по-късно. Но ако радиосигналът се разпространи с суперлуминална скорост, наблюдателят близо до точката първо ще види експлозията и едва по-късно - причините от скоростта със светлинен контакт, причината за експлозията. С други думи, за този наблюдател, събитие 2 щеше да се отчита по-рано от събитието 1, т.е. следствие ще бъде предложението.

Целесъобразно е да се подчертае, че "суперлуминалната забрана" на теорията на относителността е насложена върху движението на материални органи и предаването на сигнали. В много ситуации е възможно да се движи при всяка скорост, но това ще бъде движението на нематериални обекти и не сигнали. Например, представете си две лъжи, лежащи в една и съща равнина, единият от които се намира хоризонтално, а другият го пресича с нисък ъгъл. Ако първият владетел се движи надолу (в посоката, посочена от стрелката) висока скорост, точката на пресичане на линиите може да бъде принудена да избяга колко бързо, но тази точка не е материално тяло. Друг пример: Ако вземете фенерче (или, да речем, лазерът, който дава тесен лъч) и бързо описва дъгата във въздуха, тогава скорост на линия Светлината зайче ще се увеличи с разстоянието и на достатъчно голямо отстраняване надвишава. Светлината ще се движи между точки А и В с висока скорост, но няма да бъде предаван сигнал от А в Б, тъй като такава светлина зайче не носи никаква информация за точката А.

Изглежда, че въпросът за суперлистранните скорости е разрешен. Но през 60-те години на ХХ век физиците на теоретиката бяха представени от хипотезата за съществуването на суперлумални частици, наречени тахиони. Това са много странни частици: теоретично, те са възможни, но за да се избегнат противоречия с теорията на относителността, те трябваше да припишат въображаемата тежест на мира. Физически въображаема маса не съществува, тя е чиста математическа абстракция. Въпреки това, това не предизвика специална тревога, тъй като тахионите не могат да бъдат сами - те съществуват (ако съществуват!) Само при скорости, надвишаващи скоростта на светлината във вакуум, и в този случай масата на тахиона е реална. Има някаква аналогия с фотоните: Фотонът има смешна маса, равна на нула, но това просто означава, че фотонът не може да бъде сам - светлината не може да бъде спряна.

Най-трудното се оказа, че се очаква да съгласува хипотезата за тахион със закона за причинно-следствена връзка. Опитите, предприети в тази посока, въпреки че те бяха доста остроумие, не доведоха до очевиден успех. Експериментално регистрираните тахиони също не успяха на никого. В резултат на това интересът към тахионите като ултразвуковите елементарни частици постепенно излязоха.

Въпреки това, през 60-те години, феноменът е експериментално открит, първоначално водеше физиците в объркване. Това е описано подробно в член А. Н. Ораевски "супер-поточни вълни в армировъчни медии" (UFN No. 12, 1998). Тук накратко даваме същността на случая, изпращайки читателя, който се интересува от подробности към посочената статия.

Малко след отварянето на лазерите - в началото на 60-те години - има проблем за получаване на къса (продължителност от около 1 ns \u003d 10-9 в) от лампи за висока мощност. За да направите това, кратък лазерен импулс бе пропуснат чрез оптичен квантов усилвател. Пулсът разделя светлината на две части. Един от тях, по-мощен, се насочва към усилвателя, а другият се разпределя във въздуха и се обслужва като опорен импулс, с който е възможно да се сравнява импулс, който преминава през усилвателя. И двата импулса се подават на фотодетекторите и техните изходни сигнали могат да бъдат визуално наблюдавани на екрана на осцилоскоп. Очакваше се, че светлината импулс, преминаваща през усилвателя, би имала известна забава в сравнение с опорния импулс, т.е. скоростта на разпространение на светлина в усилвателя ще бъде по-малка, отколкото във въздуха. Какво е удивлението на изследователите, когато установиха, че импулсът се разпространява през усилвателя със скорост не само повече, отколкото във въздуха, но и надвишава скоростта на светлината във вакуум няколко пъти!

След като се възстанови от първия шок, физиците започнаха да търсят причината за такъв неочакван резултат. Никой не е възникнал дори и най-малко съмнение в принципите на специалната теория на относителността и това е помогнало, за да се намери правилното обяснение: ако принципите на ул. "Се спасят, отговорът трябва да се търси в свойствата на армировъчната среда.

Без да вървите тук в детайлите, ние показваме само това подробен анализ Механизмът на действие на армировъчната среда напълно изясни ситуацията. Случаят е да се промени концентрацията на фотоните в разпространението на импулса - промяна поради промяната в коефициента на армировка на средата до отрицателна стойност по време на преминаването на задната страна на импулса, когато средната вече абсорбира енергията , защото собственият му запас вече е консумиран поради предаването на неговия светлинен импулс. Абсорбцията не е амплификация, а ударът на импулса и по този начин пулсът се подсилва отпред и отслабва в задната част. Представете си, че наблюдаваме пулса с помощта на устройство, което се движи със скоростта на светлината в усилвателната среда. Ако околната среда беше прозрачна, ще видим импулса в неподвижност. В средата, в която процесът, споменат по-горе, увеличаването на предната и отслабването на задния ръб на пулса ще бъде представено на наблюдателя, така че средата да премести инерцията напред. Но ако устройството (наблюдение) се движи със скоростта на светлината, и импулсът се превърна, скоростта на импулса надвишава скоростта на светлината! Именно този ефект беше регистриран от експериментатори. И тук наистина няма противоречие с теорията на относителността: само процесът на укрепване е такъв, че концентрацията на фотоните, която излезе по-рано, се оказва по-голяма от по-късно. С превъзходна скорост, а не фотоните, но обвивката на импулса, по-специално нейната максимална, която се наблюдава на осцилоскоп.

Така, докато в конвенционалните среди винаги има отслабване на светлината и намаляването на скоростта му, определена от рефракционния индекс, в активни лазерни среди, има не само увеличаване на светлината, но и разпространението на импулса с суперлуминална скорост .

Някои физици се опитаха да окажат експериментално да докажат наличието на прекомерно движение с тунелен ефект - един от най-невероятните явления в квантовата механика. Този ефект е, че микрочастицата (по-точно казано на микрозалеждането, в различни условия, проявява както свойствата на частицата, така и свойствата на вълната) могат да проникнат през така наречената потенциална бариера - явлението, абсолютно невъзможно в класиката механика (в която аналог би бил такава ситуация: топката, изоставена в стената, ще бъде от другата страна на стената или вълновото движение, прикрепено към въжената стена, ще бъде предаден на въжето, вързано на стената другата страна). Същността на тунелния ефект в квантовата механика е както следва. Ако микропредприятието с определена енергия се среща по пътя си, площта с потенциална енергия, превишаваща енергията на микроектиката, тази област е бариера за нея, чиято височина се определя от разликата в енергиите. Но микрото е "се просмуква" през бариерата! Такава възможност му дава известно съотношение на несигурността Geisenber HA, записана за време на енергия и взаимодействие. Ако взаимодействието на микро-колана с бариерата се случва за достатъчно специфично време, тогава микроцелевата енергия, напротив, се характеризира с несигурност и ако тази несигурност е редът на бариерата, последният престава да прекратява да бъде огромно препятствие. Ето скоростта на проникване чрез потенциална бариера и се превърна в тема на проучвания на редица физици, които вярват, че може да надвишава.

През юни 1998 г. международен симпозиум по проблемите на предсрочните движения, където резултатите, получени в четири лаборатории, бяха обсъдени в Беркел, Виена, Кил и Флоренция.

И накрая, през 2000 г. имаше съобщения за два нови експеримента, които показаха последиците от суперлуминалното разпределение. Един от тях е завършен Lidjun Wong със служители в Принстънския изследователски институт (САЩ). Резултатът му е, че светлиният импулс, включен в камерата, изпълнен с цезиеви двойки, увеличава скоростта си 300 пъти. Оказа се, че основната част на импулса излиза от далечината, че стената на камерата още по-рано от пулса влиза в камерата през предната стена. Тази ситуация противоречи не само за здравия разум, но по същество, теорията за относителността.

Съобщение L. Wong предизвика интензивна дискусия в кръга на физиците, повечето от които не са склонни да видят нарушаването на принципите по отношение на получените резултати. Задачата е да се смята, че правилно обяснява този експеримент.

В експеримента, L.Вонг, светлината импулс, включена в камерата с цезиеви двойки, имаше продължителност около 3 μs. Цициевите атоми могат да бъдат в шестнадесет възможни квантови механични състояния, наречени "ултра-тънки магнитни значителни условия". С помощта на оптично лазерно изпомпване почти всички атоми бяха доведени само до една от тези шестнадесет състояния, съответстващи на почти абсолютна нулева температура на скалата на Келвин (-273,15oC). Дължината на цезийската камера е 6 сантиметра. Във вакуумната светлина преминава 6 сантиметра в 0.2 ns. През камерата с цезий, както е показано от измерванията, светлиният импулс премина през 62 ns по-малко от вакуум. С други думи, времето на преминаване на пулса през цезиевата среда има знак "минус"! Всъщност, ако подбирате 62 ns от 0.2 ns, получаваме "отрицателно" време. Това "отрицателно закъснение" в средата е неразбираем временно скок - равен на времето, през което импулсът ще извърши 310 преминава през камерата във вакуум. Последствията от този "временен преврат" е фактът, че импулсът, излизащ от камарата, успя да се пенсионира от нея до 19 метра преди идващият пулс да достигне до стената на камерата. Как може човек да бъде обяснен с такава невероятна ситуация (освен ако, разбира се, не се съмнявайте в чистотата на експеримента)?

Съдейки по разгънатата дискусия, точното обяснение все още не е намерено, но не е съмнение, че необичайните дисперсионни свойства на средата играят роля тук: цезиевите двойки, състоящи се от лазерната светлина на атомите, са среда с аномална дисперсия . Спомнете си кратко какво е то.

Дисперсията на веществото е зависимостта на фаза (обикновен) индекс на пречупване n на дължината на вълната l. При нормална дисперсия индексът на пречупване се увеличава с намаление на дължината на вълната и това се извършва в стъкло, вода, въздух и всички други прозрачни вещества за светлина. В веществата, които високо абсорбираща светлина, курсът на рефракционния индекс с промяна в дължината на вълната се променя в обратното и става много по-хладно: с намаление на L (увеличаване на честотата W), индексът на пречупване намалява рязко и по-малко от единица става рязко в определен район на вълни (фаза скорост vf\u003e с). Това е аномална дисперсия, при която моделът на разпространението на светлината в веществото се променя радикално. Груповата скорост VgR става по-фазова вълна скорост и може да надвишава скоростта на светлината под вакуум (и също така да стане отрицателна). L. Wong показва това обстоятелство като причина, която е в основата на способността да се обяснят резултатите от своя експеримент. Трябва обаче да се отбележи, че състоянието на VG\u003e C е чисто формално, тъй като се въвежда концепцията за групова скорост за случая на малка (нормална) дисперсия, за прозрачни среди, когато групата на вълната по време на разпространението почти не го прави променете формата си. В регионите на анормалната дисперсия светлият импулс бързо се деформира и концепцията за групова скорост губи своя смисъл; В този случай се въвеждат концепциите за скоростта на сигнала и скоростта на енергийно размножаване, която в прозрачна среда съвпада с скоростта на групата, а в средата на абсорбция има по-малка от скоростта на светлината във вакуум. Но това, което е интересно в експеримента на Wong: светлината импулс, минаваща през околната среда с аномална дисперсия, не се деформира - тя е запазена точно! И това съответства на допускането до разпространението на импулса с групова скорост. Но ако е така, се оказва, че няма абсорбция в средата, въпреки че аномалната дисперсия на средата се дължи на абсорбцията! Самият Уонг, признавайки, че много все още остава неясно, вярва, че това, което се случва в експерименталната инсталация, може ясно да се обясни при първото приближение, както следва.

Лекият импулс се състои от множество компоненти с различни дължини на вълните (честоти). Фигурата показва три от тези компоненти (вълни 1-3). В някакъв момент всичките три вълни са във фаза (тяхната максимална съвпада); Тук те се сгъват, подобряват един друг и образуват импулс. Тъй като допълнителното разпределение в пространството на вълните се оплаква и по този начин "угасва".

В областта на аномална дисперсия (вътре в цезиевата клетка), вълната, която е по-къса (вълна 1) става по-дълга. И обратно, вълната преди най-дългата от трите (вълна 3) става най-кратка.

Следователно фазите на вълните се променят съответно. Когато вълните преминаха през цезиева клетка, вълновите им фронтове се възстановяват. Prederpays необичайна фазова модулация в вещество с аномална дисперсия, разглежданите три вълни се появяват отново във фазата в някакъв момент. Тук те отново се сгъват и образуват импулса точно същата форма като входящата цезиева среда.

Обикновено във въздуха и в действителност, във всяка прозрачна среда с нормална дисперсия, светлината импулс не може точно да запаметява формата си, когато се разпространява до отдалечено разстояние, т.е. всички негови компоненти не могат да бъдат пленирани в отдалечена точка по пътя на разпределение. И при нормални условия светлият импулс при такава отдалечена точка се появява след известно време. Въпреки това, поради аномалните свойства, използвани в експеримента, импулсът в отдалечената точка е почтен по същия начин, както при входа към тази сряда. Така светлият пулс се държи така, сякаш е имал отрицателно временно забавяне по пътя към отдалечена точка, т.е. ще дойде при нея не по-късно, но преди сряда отиде!

Повечето от физиците са склонни да свързват този резултат с появата на преден интензитет на ниска интензивност в диспергиращата среда на камерата. Факт е, че със спектралното разлагане на импулса в спектъра има компоненти на произволно високи честоти с незначителна амплитуда, така нареченият прекурсор, който е пред "основната част" на импулса. Естеството на създаването и формата на предшественика зависят от дисперсионния закон в средата. Като се има предвид това, се предлага последователността на събитията в експеримента на Wong да се тълкува както следва. Предстоящата вълна, "разтягането" на предната част на себе си се приближава към камерата. Преди пикът на входящата вълна падне върху близката стена на камерата, очертанията инициират появата на пулса в камерата, който идва на далечна стена и отразява от нея, образувайки "обратна вълна". Тази вълна, разпространяваща 300 пъти по-бързо c, достига до близката стена и се случва с входящата вълна. Пиковете на една вълна се намират с депресиите на другия, така че те се унищожават взаимно и в резултат на това нищо не остава. Оказва се, че входящата вълна "връща дълга" атоми на цезий, които "отпуснати" на нейната енергия в другия край на камерата. Този, който само наблюдава началото и края на експеримента, щеше да види само инерция на светлина, която "скочи" напред във времето, като се движи по-бързо.

Л. Уонг вярва, че неговият експеримент е несъвместим с теорията на относителността. Одобрението на неоснователността на суперлумичната скорост, тя вярва, че се прилага само за обекти с маса на почивка. Светлината може да бъде представена под формата на вълни, към която обикновено не е приложимо за концепцията за маса, или под формата на фотони с маса от почивка, както е известно равно на нула. Следователно, скоростта на светлината във вакуум казва Уонг, а не границата. Въпреки това, Wong признава, че е установеният от тях ефект, който не позволява да се предаде информация със скорост.

"Информацията вече е затворена тук в предната степен на импулса", казва П. Милони, физик от лос Аламос Националната лаборатория на Съединените щати. "И впечатление за превъзходно изпращане на информация може да бъде създадено дори когато не го изпратите. "

Повечето физици вярват в това нова работа Не предизвиква трошене на основните принципи. Но не всички физици вярват, че проблемът е уреден. Професор A. Ranfagni от италианския изследователски екип, който направи друг интересен експеримент от 2000 г., смята, че въпросът все още остава отворен. Този експеримент, проведен от Daniel Muguna, Analio Ranfagni и Rocco Ruggeri, установи, че радиовълът от сантиметър в обикновен въздушен размножител със скорост над 25%.

Обобщавайки, можем да кажем следното.

Работа последните години Показано е, че при определени условия, скоростта на суперпурмичната скорост може да се осъществи. Но какво точно се движи с Superluminal Speed? Теорията на относителността, както вече е споменато, забранява такава скорост за материални органи и за сигнали за носене на информация. Въпреки това някои изследователи са много упорито, които се опитват да демонстрират преодоляването на светлинната бариера специално за сигналите. Причината за това се крие във факта, че в специалната теория на относителността няма строга математическа обосновка (основана, да се каже, на уравнения на Maxwell за електромагнитно поле) Невъзможността за предаване на сигнали със скорост. Такава неспособност на сто е установена, може да се каже чисто аритметика, базирана на формулата на Айнщайн за добавяне на скорост, но това се потвърждава от принципа на причинно-следствена връзка. Самият Айнщайн, който изследва въпроса за преносимостта на сигнала, написал, че в този случай, "... ние сме принудени да разгледаме възможния механизъм за предаване на сигнала, когато използваме постигнатото действие предхожда причина. Но въпреки че този резултат е от чисто логично гледна точка и не съдържа по мое мнение, няма противоречия, той все още противоречи на естеството на целия ни опит, който невъзможността за предположение V\u003e C е достатъчно доказана. " Принципът на причинно-следствена връзка е, че крайъгълният камък, който е в основата на невъзможността за превъзходни сигнали. И за този камък, очевидно, всеки няма да изключи търсенето на сигнали за супер поток, сякаш експериментаторите не искаха такива сигнали да открият, защото природата на нашия свят.

Но все пак да си представим, че математиката на относителността ще продължи да работи върху суперлинални скорости. Това означава, че теоретично все още можем да разберем какво ще се случи, да се случи на тялото, за да надвиши скоростта на светлината.

Представете си две космически корабГледайки от земята към звездата, която е от нашата планета на разстояние от 100 светлинни години. Първият кораб напуска земята със скорост от 50% от скоростта на светлината, така че той ще отнеме 200 години по целия път. Вторият кораб, оборудван с хипотетичен воден двигател, ще продължи със скорост 200% от светлинната скорост, но 100 години след първото. Какво става?

Според теорията на относителността, правилният отговор до голяма степен зависи от перспективата на наблюдателя. Изглежда от земята, че първият кораб вече е преминал значително разстояние, преди да излезе от втория кораб, който се движи четири пъти по-бързо. Но от гледна точка на хората на първия кораб, всичко не е толкова много.

Кораб номер 2 се движи по-бързо от светлината, което означава, че дори светлината може да изпревари, която се яде. Това води до един вид "лека вълна" (аналогов звук, само вместо въздушни вибрации, тук вибрират леки вълни), което генерира няколко интересни ефекти. Припомнете си, че светлината от кораба номер 2 се движи по-бавно от самия кораб. В резултат на това ще се случи визуално удвояване. С други думи, първо екипажът на кораба номер 1 ще види, че вторият кораб е възникнал до него, сякаш от нищото. След това светлината от втория кораб с малка измама ще достигне първата и резултатът ще бъде видимото копие, което ще се движи в една и съща посока с малко закъснение.

Нещо подобно може да се види в компютърните игри, когато моделът и неговите алгоритми просто симулират в резултат на болните в системата, моделът и неговите алгоритми са по-бързи от анимацията на движението, така че възникват множество дублики. Вероятно нашето съзнание не възприема този хипотетичен аспект на вселената, в който телата се движат по свръхлюмерна скорост - може би това е за по-добро.

P.S. ... но в последния пример не разбрах нещо, защо истинската позиция на кораба се свързва с "излъчването на светлината"? Е, нека това ще види, че ще бъде някак не там, но наистина ще изпревари първия кораб!

източници

Доктор по технически науки А. Голубев.

В средата на миналата година в списанията се появи сензационно съобщение. Група американски изследователи откриха, че много кратък лазерен импулс се движи в специално подбран среден стотици пъти по-бързо от вакуум. Това явление изглеждаше напълно невероятно (скоростта на светлината в средата винаги е по-малка от вакуум) и дори поражда съмнения в правосъдието на специалната теория на относителността. Междувременно, суперлиналният физически обект е лазерен импулс в армировъчна среда - за първи път е открит не през 2000 г. и 35 години по-рано през 1965 г. и възможността за суперлуминистното движение е широко обсъждано преди началото на 70-те години. Днес дискусията около този странен феномен проблясваше с нова сила.

Примери за "супер светло" движение.

В началото на 60-те години, късите импулси с висока мощност започнаха да приемат, преминавайки през квантов усилвател (обратна среда на населението) лазерна светкавица.

В усилващата среда първоначалният регион на светлинния пулс причинява принудително излъчване на атомите на усилвателя, а крайният му регион е абсорбцията на енергия от тях. В резултат на това наблюдателят изглежда изглежда, че импулсът се движи по-бързо от светлината.

Експеримента на Лижонг Уонг.

Светлината, преминаваща през призмата на прозрачен материал (например стъкло), се пречупва, т.е. това е дисперсия.

Светлината импулс е набор от вибрации с различна честота.

Вероятно всички - дори хора далеч от физиката, известно е, че максималната скорост на движение на материалните обекти или разпространението на всички сигнали е скоростта на светлината във вакуум. Той се обозначава с писмото от и е почти 300 хиляди километра в секунда; Точна величина. от \u003d 299 792 458 m / s. Скоростта на светлината във вакуум е една от основните физически константи. Невъзможността за постигане на скорост над отОт специалната теория на относителността (сервизната станция) Айнщайн. Ако е възможно да се докаже, че предаването на сигнали с превъзходна скорост, теорията на относителността би била възможна. Досега това се случи, въпреки многобройните опити да опровергае забраната за съществуването на скорости, големи от. Въпреки това, в експериментални изследвания на последните времена, някои много интересни явления показаха, че при специално създадени условия е възможно да се спазват суперлистранните скорости и принципите на теорията на относителността не са нарушени.

За да започнем, припомняме основните аспекти, свързани с проблема с скоростта на светлината. На първо място: защо е невъзможно (при нормални условия) надвишават ограничението на светлината? Защото тогава основният закон на нашия свят е нарушен - законът за причинно-следствената връзка, в съответствие с който разследването не може да бъде изпреварващо причината. Никой никога не гледаше, например, но мечката се понижи, а след това ловецът стреля. При превишаване на скоростта отПоследователността на събитията става обрат, лентата на времето се връзва назад. Това лесно се осигурява от следните прости мотиви.

Въпреки че техническите подробности за процеса на наблюдение са напълно игнорирани по тази причина, от основна гледна точка, ясно показва, че движението с суперлумична скорост води до невъзможната ситуация в нашия свят. Въпреки това, природата е поставила още по-строги условия: недостижимо движение не само с превъзходна скорост, но при скорост, равна на скоростта на светлината, е възможно да се приближи. От теорията на относителността следва, че с увеличаване на скоростта на движение, възникват три обстоятелства: масата на движещия се обект се увеличава, нейният размер в посока на движение намалява и забавя потока от време на този обект (от. \\ T гледна точка на външния "наблюдател" наблюдател). При нормални скорости тези промени са незначителни, но тъй като те се приближават към скоростта на светлината, те стават всички осезаеми и в границата - при скорости равни от- Масата става безкрайно голяма, обектът напълно губи размера в посоката на движение и времето е спряно върху него. Следователно, никакво материално тяло не може да достигне скоростта на светлината. Само самата светлина има тази скорост! (Както и "всеобхватната" частица - неутрино, която, като фотон, не може да се движи със скорост по-малък от.)

Сега за скоростта на предаване на сигнала. Целесъобразно е да се възползват от изгледа на светлината под формата на електромагнитни вълни. Какъв е сигналът? Това е известна информация, която трябва да бъде предадена. Идеалната електромагнитна вълна е безкраен синусоизъм със строго една честота и не може да понесе каквато и да е информация, защото всеки период на такива синусоиди е точно повторен от предишния. Accpair на преместването на фазата на синусоидалната вълна е така наречената фаза скорост - може би в средата при определени условия надвишават скоростта на светлината във вакуум. Тук няма ограничения, тъй като скоростта на фазата не е скоростта на сигнала - все още не е. За да създадете сигнал, трябва да направите някаква "маркировка" на вълната. Такава маркировка може да бъде например промяна във всяка от вълновите параметри - амплитуда, честота или начална фаза. Но веднага след като марката е направена, вълната губи синусоидалност. Тя се модулира, състояща се от набор от обикновени синусоидални вълни с различни амплитуди, честоти и начални фази - група вълни. Скоростта на преместване на марката в модулираната вълна е скоростта на сигнала. Когато се разпределя в средата, тази скорост обикновено съвпада с скоростта на групата, характеризираща разпространението на гореспоменатата група вълни като цяло (виж "Наука и живот" № 2, 2000). При нормални условия, група скорост и следователно, скоростта на сигнала е по-малка от скоростта на светлината във вакуум. Не случайно изразяване "при нормални условия" се използва, защото в някои случаи групата на групата може да надвишава от Или дори губят значението си, но след това не се прилага за разпространението на сигнала. Сто сестява, че предаването на сигнала е невъзможно при скорост, отколкото от.

Защо е така? Защото препятствие за предаване на всеки сигнал при скорост отобслужва същия закон за причинно-следствената връзка. Представете си такава ситуация. В някакъв момент светлината светкавица (събитие 1) включва устройство, което изпраща определен радиосигнал, и на отдалечена точка в действието на този радиосигнал се появява експлозия (събитие 2). Ясно е, че събитието 1 (Flash) е причината, а събитието 2 (експлозия) е следствие, причините, които идват по-късно. Но ако радиосигналът е разпределен с превъзходна скорост, наблюдателят близо до точката първо ще види експлозията и едва по-късно - постигнатото преди него от Светло огнище, причина за експлозията. С други думи, за този наблюдател, събитие 2 щеше да се отчита по-рано от събитието 1, т.е. следствие ще бъде предложението.

Целесъобразно е да се подчертае, че "суперлуминалната забрана" на теорията на относителността е насложена върху движението на материални органи и предаването на сигнали. В много ситуации е възможно да се движи при всяка скорост, но това ще бъде движението на нематериални обекти и не сигнали. Например, представете си две лъжи, лежащи в една и съща равнина, единият от които се намира хоризонтално, а другият го пресича с нисък ъгъл. Ако първата линия се движи надолу (в посоката, посочена от стрелката) при висока скорост, точката на пресичане на линии може да бъде принудена да избяга колко бързо, но тази точка не е материално тяло. Друг пример: Ако вземете фенерче (или, да речем лазер, придаващ тесен лъч) и бързо опишете дъгата във въздуха, тогава линейната скорост на светлината зайче ще се увеличи с разстоянието и на достатъчно голямо отстраняване надвишава от.Светлината ще се движи между точки А и В с висока скорост, но няма да бъде предаван сигнал от А в Б, тъй като такава светлина зайче не носи никаква информация за точката А.

Изглежда, че въпросът за суперлистранните скорости е разрешен. Но през 60-те години на ХХ век физиците на теоретиката бяха представени от хипотезата за съществуването на суперлумални частици, наречени тахиони. Това са много странни частици: теоретично, те са възможни, но за да се избегнат противоречия с теорията на относителността, те трябваше да припишат въображаемата тежест на мира. Физически въображаема маса не съществува, тя е чисто математическа абстракция. Въпреки това, това не предизвика специална тревога, тъй като тахионите не могат да бъдат сами - те съществуват (ако съществуват!) Само при скорости, надвишаващи скоростта на светлината във вакуум, и в този случай масата на тахиона е реална. Има някаква аналогия с фотоните: Фотонът има смешна маса, равна на нула, но това просто означава, че фотонът не може да бъде сам - светлината не може да бъде спряна.

Малко след отварянето на лазерите - в началото на 60-те години - имаше проблем за получаване на къса (продължителност от около 1 ns \u003d 10-9 в) лампички с висока мощност. За да направите това, кратък лазерен импулс бе пропуснат чрез оптичен квантов усилвател. Пулсът разделя светлината на две части. Един от тях, по-мощен, се насочва към усилвателя, а другият се разпределя във въздуха и се обслужва като опорен импулс, с който е възможно да се сравнява импулс, който преминава през усилвателя. И двата импулса се подават на фотодетекторите и техните изходни сигнали могат да бъдат визуално наблюдавани на екрана на осцилоскоп. Очакваше се, че светлината импулс, преминаваща през усилвателя, би имала известна забава в сравнение с опорния импулс, т.е. скоростта на разпространение на светлина в усилвателя ще бъде по-малка, отколкото във въздуха. Какво е удивлението на изследователите, когато установиха, че импулсът се разпространява през усилвателя със скорост не само повече, отколкото във въздуха, но и надвишава скоростта на светлината във вакуум няколко пъти!

Без да ходим тук по детайлите, посочваме само, че подробен анализ на механизма на действие на армировъчната среда напълно изясни ситуацията. Случаят е да се промени концентрацията на фотоните в разпространението на импулса - промяна поради промяната в коефициента на армировка на средата до отрицателна стойност по време на преминаването на задната страна на импулса, когато средната вече абсорбира енергията , защото собственият му запас вече е консумиран поради предаването на неговия светлинен импулс. Абсорбцията не е амплификация, а ударът на импулса и по този начин пулсът се подсилва отпред и отслабва в задната част. Представете си, че наблюдаваме пулса с помощта на устройство, което се движи със скоростта на светлината в усилвателната среда. Ако околната среда беше прозрачна, ще видим импулса в неподвижност. В средата, в която процесът, споменат по-горе, увеличаването на предната и отслабването на задния ръб на пулса ще бъде представено на наблюдателя, така че средата да премести инерцията напред. Но ако устройството (наблюдение) се движи със скоростта на светлината, и импулсът се превърна, скоростта на импулса надвишава скоростта на светлината! Именно този ефект беше регистриран от експериментатори. И тук наистина няма противоречие с теорията на относителността: само процесът на укрепване е такъв, че концентрацията на фотоните, която излезе по-рано, се оказва по-голяма от по-късно. С превъзходна скорост, а не фотоните, но обвивката на импулса, по-специално нейната максимална, която се наблюдава на осцилоскоп.

Някои физици се опитаха да окажат експериментално да докажат наличието на прекомерно движение с тунелен ефект - един от най-невероятните явления в квантовата механика. Този ефект е, че микрочастицата (по-точно казано на микрозалеждането, в различни условия, проявява както свойствата на частицата, така и свойствата на вълната) могат да проникнат през така наречената потенциална бариера - явлението, абсолютно невъзможно в класиката механика (в която аналог би бил такава ситуация: топката, изоставена в стената, ще бъде от другата страна на стената или вълновото движение, прикрепено към въжената стена, ще бъде предаден на въжето, вързано на стената другата страна). Същността на тунелния ефект в квантовата механика е както следва. Ако микропредприятието с определена енергия се среща по пътя си, площта с потенциална енергия, превишаваща енергията на микроектиката, тази област е бариера за нея, чиято височина се определя от разликата в енергиите. Но микрото е "се просмуква" през бариерата! Такава възможност му дава известно съотношение на несигурността Geisenber HA, записана за време на енергия и взаимодействие. Ако взаимодействието на микро-колана с бариерата се случва за достатъчно специфично време, тогава микроцелевата енергия, напротив, се характеризира с несигурност и ако тази несигурност е редът на бариерата, последният престава да прекратява да бъде огромно препятствие. Ето скоростта на проникване чрез потенциалната бариера и се превърна в предмет на изследване на редица физици, смятайки, че може да надвишава от.

В експеримента, L.Вонг, светлината импулс, включена в камерата с цезиеви двойки, имаше продължителност около 3 μs. Цициевите атоми могат да бъдат в шестнадесет възможни квантови механични състояния, наречени "ултра-тънки магнитни значителни условия". С помощта на оптично лазерно изпомпване почти всички атоми бяха донесени само в едно от тези шестнадесет състояния, съответстващи на почти абсолютна нулева температура на скалата на келвин (-273.15 ° С). Дължината на цезийската камера е 6 сантиметра. Във вакуумната светлина преминава 6 сантиметра в 0.2 ns. През камерата с цезий, както е показано от измерванията, светлиният импулс премина през 62 ns по-малко от вакуум. С други думи, времето на преминаване на пулса през цезиевата среда има знак "минус"! Всъщност, ако подбирате 62 ns от 0.2 ns, получаваме "отрицателно" време. Това "отрицателно закъснение" в средата е неразбираем временно скок - равен на времето, през което импулсът ще извърши 310 преминава през камерата във вакуум. Последствията от този "временен преврат" е фактът, че импулсът, излизащ от камарата, успя да се пенсионира от нея до 19 метра преди идващият пулс да достигне до стената на камерата. Как може човек да бъде обяснен с такава невероятна ситуация (освен ако, разбира се, не се съмнявайте в чистотата на експеримента)?

Дисперсията на веществото е зависимостта на фаза (обикновен) индекс на пречупване н.от дължина на светлината l. При нормална дисперсия индексът на пречупване се увеличава с намаление на дължината на вълната и това се извършва в стъкло, вода, въздух и всички други прозрачни вещества за светлина. В веществата, които силно абсорбират светлината, курсът на индекса на пречупване с промяна в дължината на вълната се променя в обратното и става много охладен: с намаление на L (увеличаване на честотата W), индексът на пречупване намалява рязко и по-малко от a единица (фазова скорост В. F\u003e. от). Това е аномална дисперсия, при която моделът на разпространението на светлината в веществото се променя радикално. Групова скорост В. Gy става по-фаза скорост на вълната и може да надвишава скоростта на светлината във вакуум (както и да стане отрицателна). L. Wong показва това обстоятелство като причина, която е в основата на способността да се обяснят резултатите от своя експеримент. Трябва да се отбележи, че състоянието В. GR\u003e оттой е чисто формален, тъй като концепцията за групова скорост се въвежда за случая на малка (нормална) дисперсия, за прозрачни среди, когато група вълни по време на разпределение почти не променят формата си. В регионите на анормалната дисперсия светлият импулс бързо се деформира и концепцията за групова скорост губи своя смисъл; В този случай се въвеждат концепциите за скоростта на сигнала и скоростта на енергийно размножаване, която в прозрачна среда съвпада с скоростта на групата, а в средата на абсорбция има по-малка от скоростта на светлината във вакуум. Но това, което е интересно в експеримента на Wong: светлината импулс, минаваща през околната среда с аномална дисперсия, не се деформира - тя е запазена точно! И това съответства на допускането до разпространението на импулса с групова скорост. Но ако е така, се оказва, че няма абсорбция в средата, въпреки че аномалната дисперсия на средата се дължи на абсорбцията! Самият Уонг, признавайки, че много все още остава неясно, вярва, че това, което се случва в експерименталната инсталация, може ясно да се обясни при първото приближение, както следва.

Повечето от физиците са склонни да свързват този резултат с появата на преден интензитет на ниска интензивност в диспергиращата среда на камерата. Факт е, че със спектралното разлагане на импулса в спектъра има компоненти на произволно високи честоти с незначителна амплитуда, така нареченият прекурсор, който е пред "основната част" на импулса. Естеството на създаването и формата на предшественика зависят от дисперсионния закон в средата. Като се има предвид това, се предлага последователността на събитията в експеримента на Wong да се тълкува както следва. Предстоящата вълна, "разтягането" на предната част на себе си се приближава към камерата. Преди пикът на входящата вълна падне върху близката стена на камерата, очертанията инициират появата на пулса в камерата, който идва на далечна стена и отразява от нея, образувайки "обратна вълна". Тази вълна се разпространява 300 пъти по-бързо от, достига до близката стена и се случва с входящата вълна. Пиковете на една вълна се намират с депресиите на другия, така че те се унищожават взаимно и в резултат на това нищо не остава. Оказва се, че входящата вълна "връща дълга" атоми на цезий, които "отпуснати" на нейната енергия в другия край на камерата. Този, който наблюдаваше само началото и края на експеримента, ще види само инерция на светлина, която "скочи" напред във времето, движейки се по-бързо от.

Л. Уонг вярва, че неговият експеримент е несъвместим с теорията на относителността. Одобрението на неоснователността на суперлумичната скорост, тя вярва, че се прилага само за обекти с маса на почивка. Светлината може да бъде представена под формата на вълни, към която обикновено не е приложимо за концепцията за маса, или под формата на фотони с маса от почивка, както е известно равно на нула. Следователно, скоростта на светлината във вакуум казва Уонг, а не границата. Въпреки това, Wong признава, че ефектът, открит от него, не дава възможност да предаде информация на скоростта повече от.

Повечето физици вярват, че новата работа не причинява трошене на основните принципи. Но не всички физици вярват, че проблемът е уреден. Професор A. Ranfagni от италианския изследователски екип, който направи друг интересен експеримент от 2000 г., смята, че въпросът все още остава отворен. Този експеримент, проведен от Daniel Muguna, Analio Ranfagni и Rocco Rugger, установи, че радиовълът от сантиметров диапазон в обикновен въздух се простира при скорост надвишаваща от с 25%.

Обобщавайки, можем да кажем следното. Работата на последните години показва, че при определени условия суперлумичната скорост може да се осъществи. Но какво точно се движи с Superluminal Speed? Теорията на относителността, както вече е споменато, забранява такава скорост за материални органи и за сигнали за носене на информация. Въпреки това някои изследователи са много упорито, които се опитват да демонстрират преодоляването на светлинната бариера специално за сигналите. Причината за това се крие във факта, че в специалната теория на относителността няма строга математическа обосновка (основана, да се каже, на уравненията на Maxwell за електромагнитното поле) на невъзможността за предаване на сигнали при скорост от. Такава неспособност на сто е установена, може да се каже чисто аритметика, базирана на формулата на Айнщайн за добавяне на скорост, но това се потвърждава от принципа на причинно-следствена връзка. Самият Айнщайн, който изследва въпроса за преносимостта на сигнала, написал, че в този случай, "... ние сме принудени да разгледаме възможния механизъм за предаване на сигнала, когато използваме постигнатото действие предхожда причина. Но въпреки че този резултат е от чисто логично гледна точка и не съдържа себе си, по мое мнение, няма противоречия, той все още противоречи на естеството на целия ни опит, което е невъзможно да се приеме V\u003e S. Изглежда, че е достатъчно доказана. "Принципът на причинно-следствена връзка е, че крайъгълният камък, който е в основата на преноса на суперплактиращия сигнал. И на този камък, очевидно, всички търсещи супер-лъжи сигнали няма да изключват, както ако експериментаторите не са били Искате такива сигнали да открият за такава природа на нашия свят.

В заключение трябва да се подчертае, че всичко по-горе се отнася именно на нашия свят, към нашата вселена. Подобна резервация е направена, защото наскоро нови хипотези се появяват в астрофизиката и космологията, позволявайки съществуването на набор от вселени, скрити от нас, свързани с топологични тунели. Такава гледна точка се придържа, например, известния астрофизик Н. С. Кардашев. За външен наблюдател, входовете към тези тунели са обозначени с анормални области на гроба, като черни дупки. Пътуването в такива тунели, като хипотези предлага, ще бъде позволено да заобиколи лимита на скоростта, налагат на скоростта на светлината в обичайното пространство и затова да реализират идеята за създаване на машина за време ... Възможно е Това в такива вселени наистина могат да се появят в такива вселени. Нещата. И въпреки че досега такива хипотези са прекалено много прилича на парцелите на научната фантастика, едва ли е категорично да отхвърлят основната възможност за много елементен модел на материалното устройство на света. Друго нещо е, че всички тези други вселени ще останат чисто математически сгради на физици на теоретиците, живеещи в нашата вселена и силата на мислите им, които се опитват да намерят затворени светове за нас ...

Виж в стаята на една и съща тема.