Sjene se mogu kretati brže svjetloali ne može podnijeti tvar ili informacije

Je li moguće prekomjerno leta?

Dijelovi ovog članka imaju titlove i mogu se navesti na svaki odjeljak zasebno.

Jednostavni primjeri superstream pokreta

1. Učinak Cherenkov

Kada govorimo o kretanju s superluminalnom brzinom, mislimo na brzinu svjetlosti u vakuumu C. (299 792 458 m / s). Stoga se Cherenkov učinak ne može smatrati primjer kretanja s superluminalnom brzinom.

2. Treći promatrač

Ako raketa A. leti od mene brzinom 0,6 ° C. Zapad i raketa B. leti od mene brzinom 0,6 ° C. istok, onda vidim da je udaljenost između A. i B. Povećava se brzinom 1.2c. , Promatranje leta raketa A. i B. Sa strane, treći promatrač vidi da je ukupna brzina uklanjanja raketa veća od C. .

ali Relativna brzina Nije jednak zbroju brzina. Brzina rakete A. Što se tiče rakete B. - Ovo je brzina sve veće udaljenosti od rakete A. koji vidi promatrač koji leti na raketu B. , Relativna brzina se mora izračunati na relativističkoj formuli za dodavanje brzine. (Pogledajte kako dodajete brzine u posebnom relatoru?) U ovom primjeru, relativna brzina je približno jednaka 0.88c. , Dakle, u ovom primjeru nismo dobili superlumirajuću brzinu.

3. Svjetlo i sjena

Razmislite kako se brzo sjena može kretati. Ako je svjetiljka blizu, onda se sjena vašeg prsta na udaljenom zidu kreće mnogo brže od prsta. Kada se prst pomakne paralelno s zidom, brzina sjene u DD. Jednom veći od brzine prstiju. Ovdje D. - udaljenost od svjetiljke do prsta i D. - od svjetiljke do zida. Brzina će biti još više ako se zid nalazi pod kutom. Ako je zid vrlo daleko, onda će pokret sjena pasti iza vremena od kretanja prsta, kao što je svjetlo trebalo vrijeme da dođe do zida, ali brzina kretanja sjene duž zida će se povećati još više. Brzina sjene nije ograničena na brzinu svjetlosti.

Još jedan objekt koji se može kretati brže od svjetlosti je svjetlosno mjesto od lasera usmjerenog na Mjesec. Udaljenost od Mjeseca je 385.000 km. Možete izračunati brzinu premještanja svjetla na površini Mjeseca s malim oscilacijama laserskog pokazivača u ruci. Vi svibanj također svidjeti primjer s valom koji je izazvao ravnu liniju plaže na malom kutu. Koja se brzina može premjestiti uz plažu, točka raskrižja vala i obale?

Sve se to može dogoditi u prirodi. Na primjer, zraka svjetla iz pulsara može trčati uz oblak prašine. Snažna eksplozija može stvoriti sferične valove svjetlosti ili zračenja. Kada se ti valovi presijecaju s bilo kojom površinom, svjetlosni krugovi nastaju na ovoj površini, koji se šire brže od svjetla. Takav fenomen se primjećuje, na primjer, kada elektromagnetski puls iz bljeskova munje prolazi kroz gornje slojeve atmosfere.

4. Klizno tijelo

Ako imate dugu krutu šipku, a vi ćete pogoditi jedan kraj šipke, a drugi kraj ne dolazi odmah premjestiti? Nije li to način izvršnog prijenosa informacija?

To bi bilo istina ako Bilo je savršenih tvrdih tijela. Praktično, udarac se prenosi uz štap brzinom zvuka, koji ovisi o elastičnosti i gustoći materijala šipke. Osim toga, teorija relativnosti ograničava moguću brzinu zvuka u materijalu veličine C. .

Isto načelo djeluje ako držite okomito niz ili šipku, pustite ga, i počinje spadati pod djelovanje gravitacije. Vrhunski kraj koji ste pustili početi padati odmah, ali donji kraj će se početi kretati samo nakon nekog vremena, budući da se nestanak sile držanja prenosi niz štap brzinom zvuka u materijalu.

Tekst relativističke teorije elastičnosti je prilično složen, ali ukupna ideja može se ilustrirati pomoću Newtonove mehanike. Jednadžba uzdužnog kretanja idealno-elastičnog tijela može se izvesti iz zakona grla. Označava linearnu gustoću šipke ρ , Jungov modul elastičnosti Yor , Uzdužno premještanje X. Zadovoljava jednadžbu vala

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

Rješenje u obliku ravnih valova kreće se uz brzinu zvuka S. koji se određuje iz formule S 2 \u003d y / ρ , Jednadžba vala ne dopušta ogorčenje medija da se kreće brže nego pri brzinama S. , Osim toga, teorija relativnosti daje granicu veličine elastičnosti: Yor< ρc 2 , Praktično, nijedan dobro poznati materijal prilazi ovoj granici. Imajte na umu da čak i ako je brzina zvuka blizu C. , Tada se sama tvar ne mora nužno kretati s relativističkom brzinom.

Iako u prirodi nema tvrdih tijela, postoji Kretanje čvrstog tel koji se mogu koristiti za prevladavanje brzine svjetlosti. Ova tema se odnosi na već opisani dio sjena i svijetlih mrlja. (Vidi superluminalne škare, kruti rotirajući disk u relatiologiji).

5. Brzina faza

Valna jednadžba
D 2 U / DT 2 - C 2 · D 2 U / DX 2 + W 2 · U \u003d 0

ima rješenje u obliku
U \u003d A · COS (AX - BT), C2 · A 2 - B 2 + W 2 \u003d 0

To su sinusoidni valovi koji se šire brzinom v
V \u003d b / a \u003d sqrt (C2 + W 2 / a 2)

Ali to je više nego c. Može li ova jednadžba za Tachyonov? (Vidi daljnji dio). Ne, to je uobičajena relativistička jednadžba za česticu s masom.

Da biste eliminirali paradoks, morate razlikovati "faznu brzinu" Vlan pH i "grupna brzina" Vlan Veličanstven
V ph · v g \u003d c 2

Otopina vala može imati disperziju frekvencije. U isto vrijeme, val paket se kreće s brzinom grupe koja je manja od C. , Uz pomoć paketa valova, podatke možete prenijeti samo s brzinom grupe. Valovi u valnom pakiranju se kreću s brzinom faze. Brzina faza je još jedan primjer superlumalnog pokreta koji se ne može koristiti za prijenos poruka.

6. Superlitilateralne galaksije

7. Relativistička raketa

Neka promatrač na tlu vidi letjelicu koja uklanja brzinu 0.8c. U skladu s teorija relativnostiVidjet će da je sat na svemirskoj letjelici sporiji od 5/3 puta. Ako podijelite udaljenost do broda za vrijeme leta na boku sata, onda dobivamo brzinu 4 / 3c. , Promatrač se zaključuje da, koristeći svoj sat na brodu, pilot broda će također odrediti što leti s superluminalnom brzinom. Sa stajališta pilota, njegov sat se normalno izlazi, a unutarnji prostor stisnut u 5/3 puta. Stoga mu leti poznate udaljenosti između zvijezda brže, brzine 4 / 3c. .

Ali to još uvijek nije superlumirajući let. Nemoguće je izračunati brzinu pomoću udaljenosti i vremena definirane u različitim referentnim sustavima.

8. Brzina gravitacije

Neki inzistiraju da je stopa gravitacije mnogo više C. Ili čak i beskonačno. Watch Da li gravitacija putuje brzinom svjetla? A što je gravitacijsko zračenje? Gravitacijske perturbacije I. gravitacijski valovi Primijeniti pri brzini C. .

9. Paradox EPR

10. Virtualni fotoni

11. Učinak kvantnog tunela

U kvantna mehanika Učinak tunela omogućuje česticu da prevlada barijeru, čak i ako njegova energija nedostaje za to. Možete izračunati vrijeme tuneliranja kroz takvu barijeru. I može biti manje od svjetla je potrebno da prevlada istu udaljenost pri brzini. C. , Može li se to koristiti za prijenos poruka brže od svjetlosti?

Kvantna elektrodinamika kaže "ne!" Ipak, izveden je eksperiment koji je pokazao višak prijenosa informacija pomoću efekta tunela. Kroz širinu barijere 11,4 cm brzinom od 4,7 C. Prenosi Mozartovu četrdeset simfoniju. Objašnjenje ovog eksperimenta je vrlo kontroverzna. Većina fizičara vjeruje da uz pomoć tunela je nemoguće prenijeti informacija Brže svjetlo. Ako je to moguće, zašto ne prenijeti signal u prošlost postavljanjem opreme u sustav koji se brzo kreće.

17. Teorija kvantnog polja

Osim gravitacije, svi promatrani fizički fenomeni odgovaraju "standardnom modelu". Standardni model je relativistička kvantna teorija polja koja objašnjava elektromagnetske i nuklearne interakcije, kao i sve poznate čestice. U ovoj teoriji, bilo koji par operatera koji odgovaraju fizičkom vidljivom, odvojeni prostorni interval događaja, "putuje" (to jest, moguće je promijeniti redoslijed tih operatora). U načelu, to znači da se u standardnom modelu utjecaj ne može širiti brže od svjetla, a to se može smatrati ekvivalentom kvantnog polja argumenta beskonačne energije.

Međutim, u kvantnoj teoriji područja standardnog modela nema besprijekornih strogih dokaza. Nitko još nije dokazao da se ta teorija interno sastoji. Najvjerojatnije, nije. U svakom slučaju, ne postoji jamstvo da ne postoje ne-otvorene čestice ili sile koje ne slušaju zabranu superlitilateralnog pokreta. Također nema generalizacije te teorije, uključujući gravitaciju i opću teoriju relativnosti. Mnogi fizičari koji rade u području kvantne gravitacije sumnjaju da će se sažeti jednostavne ideje o uzročnosti i lokaliteta. Ne postoji jamstvo da će u budućnosti potpuniji teorija, brzina svjetlosti zadržati značenje ograničene brzine.

18. Paradoks djeda

U posebnom teoriji relativnosti čestica, leteći brže od svjetla u jednom referentnom sustavu, vraća se u vrijeme u drugom referentnom sustavu. Super-slojno kretanje ili prijenos informacija bilo bi dopušteno putovati ili poslati poruku u prošlost. Ako je takav put u vremenu bilo moguće, onda se možete vratiti u prošlost i promijeniti tijek povijesti ubijanjem vašeg djeda.

To je vrlo ozbiljan argument protiv mogućnosti superlining pokreta. Istina, gotovo nevjerojatna vjerojatnost ostaje da su mogući ograničeni ultra-svjetlosni pokreti koji se ne smiju vratiti u prošlost mogu se vratiti. Ili možda putovanje putovanja je moguće, ali uzročnost je slomljen nekim dosljednim načinom. Sve je to vrlo nevjerojatno, ali ako raspravljamo o super lažnim pokretima, bolje je biti spreman za nove ideje.

Istinito i obrnuto. Ako bismo mogli preseliti u prošlost, mogli smo prevladati brzinu svjetlosti. Možete se vratiti na prošlost leti negdje na maloj brzini i stići tamo ranije nego što će stići svjetlo na uobičajeni način. Pogledajte pojedinosti o ovoj temi u vremenu putovanja.

Otvorena pitanja superlitilateralnih putovanja

U ovom posljednjem odjeljku opisati ću nekoliko ozbiljnih ideja o mogućem kretanju brže od svjetlosti. Te teme često nisu uključene u FAQ, jer su više slične ne odgovore, već na mnoga nova pitanja. Ovdje su uključeni kako bi pokazali da se u tom smjeru održavaju ozbiljne studije. Daje se samo kratki uvod u temu. Detalji možete pronaći na internetu. Kao i sa svime na internetu, kritički ih tretirajte.

19. Tachions

Tachyons su hipotetičke čestice lokalno kreću brže od svjetla. Za to, moraju imati imaginarnu količinu mase. U isto vrijeme, energija i puls tahiona su stvarne vrijednosti. Nema razloga vjerovati da se čestice ultra svjetlo ne mogu otkriti. Sjene i svjetla mjesta mogu se kretati brže od svjetla i mogu se otkriti.

Dok tahini nisu pronađeni, a fizičari sumnjaju u njihovo postojanje. Postojale su izjave da su u eksperimentima na mjerenje mase neutrina, rođene u beta raspadanju tricija, neutrina bile tahine. To je upitno, ali još uvijek nije potpuno opovrgnuto.

Postoje problemi u tahinov teoriji. Osim mogućih poremećaja uzročnosti, tahionsi također čine vakuum nestabilan. Može se dobiti oko tih poteškoća, ali onda nećemo moći koristiti tahionske za superlitilateralne poruke.

Većina fizičara vjeruje da je pojava tahiona u teoriji znak nekih problema ove teorije. Ideja tahiona je toliko popularna među javnosti jednostavno zato što se često spominju u fantastičnoj literaturi. Vidjeti tahions.

20. Krotroi Nora

Najpoznatija metoda globalnog ultra-laganog putovanja je korištenje "molove rupe". Mute Nora je utor u prostoru-vremena od jedne točke svemira u drugu, što vam omogućuje da odete s jednog kraja rupe na drugi brže nego uobičajenim putem. Mobil rupe opisane su općom teorijom relativnosti. Da biste ih stvorili, potrebno je promijeniti topologiju prostora-vrijeme. Možda će biti moguće u okviru kvantne teorije gravitacije.

Da bi se rupe Mobbo otvorile, trebamo područja prostora s negativnim energijama. C.w.misner i K.thorne ponudili su stvaranju negativne energije za korištenje učinka Cazimira u velikoj mjeri. Visser je predložio korištenjem kozmičkih nizova za to. To su vrlo spekulativne ideje, a možda je to nemoguće. Možda ne postoji potreban oblik egzotične tvari s negativnom energijom.

Liječnik tehničkih znanosti A. Golubev.

Sredinom prošle godine u časopisima se pojavila senzacionalna poruka. Skupina američkih istraživača otkrila je da se vrlo kratki laserski impuls kreće u posebno odabranom mediju stotina puta brže nego u vakuumu. Ovaj fenomen činilo se potpuno nevjerojatnim (brzina svjetla u mediju uvijek je manja nego u vakuumu) i čak je dovela do sumnje u pravdu posebne teorije relativnosti. U međuvremenu, superlitilateralni fizički objekt je laserski impuls u medija za jačanje - prvi put je otkriven u 2000. godini, a 35 godina ranije, 1965. godine, a mogućnost superlumuminoznog pokreta široko je raspravljana prije ranih 70-ih. Danas je rasprava o ovom čudnom fenomenu bljesnula s novom silom.

Primjeri "super svjetleće" pokreta.

U ranim 60-ima, kratki svjetlosni impulsi visoke snage počeli su primati, prolazi kroz kvantno pojačalo (inverzni prostor) laserske bljeskalice.

U armirajućem mediju, početno područje svjetlosnog impulsa uzrokuje prisilno zračenje atoma medija pojačala, a njegova krajnja regija je apsorpcija energije od njih. Kao rezultat toga, čini se da se promatrač čini da se impuls pomiče brže od svjetla.

Eksperiment Lijong Wong.

Snop svjetlosti koja prolazi kroz prizmu transparentnog materijala (na primjer, staklo) je lomljena, to jest, to je disperzija.

Lagani puls je skup vibracija različite frekvencije.

Vjerojatno, svi - čak i ljudi daleko od fizike, poznato je da je maksimalna brzina kretanja materijalnih objekata ili razmnožavanja bilo kojeg signala brzina svjetlosti u vakuumu. To je označeno pismom iz i gotovo je 300 tisuća kilometara u sekundi; Precizna veličina iz \u003d 299 792 458 m / s. Brzina svjetlosti u vakuumu je jedan od temeljnih fizikalnih konstanti. Nemogućnost postizanja brzina izIz posebne teorije relativnosti (servis) einstein. Ako je moguće dokazati da bi prijenos signala s superluminalnom brzinom, teorija relativnosti bila moguća. Do sada se to dogodilo, unatoč brojnim pokušajima da pobijedimo zabranu postojanja brzina, veliki iz, Međutim, u eksperimentalnim studijama novijeg vremena, neke vrlo zanimljive pojave pokazali su da su pod posebno stvorenim uvjetima, moguće je promatrati superlitilateralne brzine i načela teorije relativnosti ne krše.

Za početak, sjećamo se glavnih aspekata koji se odnose na problem brzine svjetlosti. Prije svega: zašto je nemoguće (u normalnim uvjetima) premašiti granicu svjetla? Jer tada je omeđen temeljni zakon našeg svijeta - zakon uzročnosti, u skladu s kojim istraga ne može biti ispred uzroka. Nitko nikada nije gledao, na primjer, medvjed je isprva pao, a onda je lovac ispalio. Pri brzinama koje prelaze izSlijed događaja postaje obrnut, traka vremena se vraća. To se lako osigurava od sljedećeg jednostavnog obrazloženja.

Pretpostavimo da smo na određenom kozmičkom čudesnom brodu koji se kreće brže od svjetla. Tada bismo postupno nadoknadili svjetlo koje je emitirao izvor u sve više i ranijim točkama u vremenu. Isprva bismo uhvatili prenesene fotone, recimo, jučer, onda - emitira dan prije jučer, zatim - tjedan, mjesec, prije godinu dana i tako dalje. Ako je izvor svjetlosti bio ogledalo, odražavajući život, prvo vidimo jučer događanja, a zatim dan prije jučer i tako dalje. Mogli smo vidjeti, recimo, starac koji se postupno pretvara u sredovječnu osobu, a zatim u mladog, kod mladića, u djetetu ... to jest, vrijeme bi se vratilo, pomaknut ćemo se od sadašnjosti u prošlosti. Uzroci i istraživanja bi se promijenila na mjestima.

Iako su tehnički detalji procesa nadzora u potpunosti ignorirani u tom pogledu, s temeljnog gledišta, jasno pokazuje da kretanje s superluminalnom brzinom dovodi do nemoguće situacije u našem svijetu. Međutim, priroda je stavila još strože uvjete: nedostižan pokret ne samo s superluminalnom brzinom, već i brzinom koja je jednaka brzini svjetlosti, moguće je pristupiti. Iz teorije relativnosti slijedi da s povećanjem brzine kretanja, tri okolnosti nastaju: masa pokretnog objekta se povećava, veličina u smjeru kretanja se smanjuje i usporava protok vremena na ovom objektu (od gledišta vanjskog "promatrača" promatrača). Kod normalnih brzina, te su promjene zanemarive, ali kako se približavaju brzini svjetlosti, oni postaju sve opipljivi, au granici - brzine jednake iz- Masa postaje beskonačno velika, objekt potpuno gubi veličinu u smjeru kretanja i vrijeme je zaustavljeno na njemu. Stoga, bez materijalnog tijela ne može doći do brzine svjetlosti. Samo svjetlo ima tu brzinu! (Kao i "sveprožimajući" čestice - neutrino, koji se, poput fotona, ne može kretati brzinom manjim brzinom iz.)

Sada o brzini prijenosa signala. Prikladno je iskoristiti pogled na svjetlo u obliku elektromagnetskih valova. Koji je signal? Ovo su neke informacije koje treba prenositi. Idealan elektromagnetski val je beskrajan sinusoid strogo jedne frekvencije, a ne može nositi nikakve informacije, jer je svako razdoblje takvih sinusoida točno ponovio prethodnom. KMPPAIR premještanja faze sinužljivog vala je takozvana faza brzina - možda u mediju pod određenim uvjetima koji premašuju brzinu svjetlosti u vakuumu. Ovdje nema ograničenja, jer brzina faze nije brzina signala - to još nije. Da biste stvorili signal, morate napraviti neku vrstu "Marka" na valu. Takav znak može biti, na primjer, promjena u bilo kojem od valnih parametara - amplituda, frekvencije ili početne faze. Ali čim se oznaka napravi, val gubi sinusoidu. Ona postaje modulirana, koja se sastoji od skupa jednostavnih sinužljivih valova s \u200b\u200brazličitim amplitudama, frekvencijama i početnim fazama - skupinom valova. Brzina premještanja oznake u moduliranom valu je brzina signala. Kada se distribuira u mediju, ta se brzina obično podudara s brzinom grupe koja karakterizira širenje gore spomenute skupine valova u cjelini (vidi "Znanost i život" br. 2, 2000). Pod normalnim uvjetima, brzina grupe, a time i brzina signala je manja od brzine svjetlosti u vakuumu. Nije slučajno da se koristi izraz "pod normalnim uvjetima", jer u nekim slučajevima, grupna brzina može premašiti iz Ili čak izgubiti svoje značenje, ali onda se ne odnosi na širenje signala. Stotinu se utvrđuje da je prijenos signala nemoguć brzina većim od iz.

Zašto je to tako? Zato što prepreka prenosi bilo koji signal pri brzinama izsluži svu istim zakonom uzročnosti. Zamislite takvu situaciju. U nekom trenutku, svjetlo bljeskalica (događaj 1) uključuje uređaj koji šalje određeni radio signal, a na udaljenoj točki u djelovanju ovog radio signala pojavljuje se eksplozija (događaj 2). Jasno je da je događaj 1 (flash) razlog, a događaj 2 (eksplozija) je posljedica, razloge koji dolaze kasnije. Ali ako je radio signal raspodijeljen s superluminalnom brzinom, promatrač blizu točke prvi put će vidjeti eksploziju, a tek kasnije - dosegnuta prije njega iz Izbijanje svjetla, uzrok eksplozije. Drugim riječima, za ovaj promatrač, događaj 2 bi se činio ranije od događaja 1, to jest, posljedica će biti ispred uzroka.

Prikladno je naglasiti da je "superluminalna zabrana" teorije relativnosti sutražena na kretanju materijalnih tijela i prijenosa signala. U mnogim situacijama moguće je kretati se u bilo kojoj brzini, ali to će biti kretanje materijalnih objekata i ne signala. Na primjer, zamislite dva laganja koja leže u istoj ravnini, od kojih se jedan nalazi horizontalno, a drugi ga prelazi na niskom kutu. Ako se prvi redak pomiče dolje (u smjeru označenom strelicom) pri velikoj brzini, točka sjecišta linija može biti prisiljena da pobjegne kako brzo, ali ova točka nije materijalno tijelo. Drugi primjer: Ako uzmete svjetiljku (ili, recimo, laserski, dajući uski snop) i brzo opisuju luk u zraku, onda će se linearna brzina svjetlog zeca povećati s udaljenosti i na dovoljno velikom uklanjanju premašuje iz.Svjetlo mjesto će se kretati između bodova A i B s superluminalnom brzinom, ali se neće prenositi signal iz A u B, budući da takav svjetlo zeko ne nosi nikakve informacije o točki A.

Čini se da je riješeno pitanje superlitilateralnih brzina. No, u 60-ih godina dvadesetog stoljeća, fizičari teoretike su izneseni hipotezom postojanja superlumularnih čestica zvanih tahionsi. To su vrlo čudne čestice: teoretski, oni su mogući, ali kako bi se izbjegli kontradikcije s teorijom relativnosti, morali su pripisati imaginarnu težinu mira. Fizički imaginarna masa ne postoji, to je čisto matematička apstrakcija. Međutim, to nije izazvalo posebnu tjeskobu, jer tachyoni ne mogu biti sami - postoje (ako postoje!) Samo pri brzinama koje prelaze brzinu svjetlosti u vakuumu, te u ovom slučaju masa tahiona je stvarna. Postoji određena analogija s fotonima: foton ima masu smijeha jednaka nuli, ali to jednostavno znači da foton ne može biti sam - svjetlo ne može biti zaustavljeno.

Očekuje se da će najteže pomiriti tahionsku hipotezu sa zakonom uzročnosti. Pokušaji u tom smjeru, iako su bili prilično duhoviti, nisu doveli do očitog uspjeha. Eksperimentalno registrirani tahioni također nisu uspjeli nikome. Kao rezultat toga, interes za tahions kao ultrazvučne elementarne čestice postupno su se pojavili.

Međutim, u 60-ima, fenomen je eksperimentalno otkriven, u početku je doveo fizičare u zbunjenost. To je detaljno opisano u članku A. N. Oraevsky "Super-Flow Waves u armirajućem mediju" (UFN br. 12, 1998). Ovdje ukratko dajemo suštinu slučaja, slanje čitatelja koji je zainteresiran za pojedinosti u određeni članak.

Ubrzo nakon otvaranja lasera - početkom 60-ih - došlo je do problema dobivanja kratkog (trajanje oko 1 ns \u003d 10 -9 c) visoko-snage svjetlosnih impulsa. Da biste to učinili, kratki laserski puls je preskočen kroz optičko kvantno pojačalo. Puls je podijelio svjetlo u dva dijela. Jedan od njih, snažniji, krenuo je do pojačala, a drugi je distribuiran u zraku i služio je kao impuls podrške s kojim je moguće usporediti impuls koji je prošao kroz pojačalo. I impulsi su hranjeni na fotodekrekretore, a njihovi izlazni signali mogu se vizualno promatrati na zaslonu osciloskopa. Očekivalo se da će svjetlosni impuls koji prolazi kroz pojačalo doživjeti nešto kašnjenja u usporedbi s pulsom za podršku, to jest, brzina svjetlosti širenja u pojačalu će biti manja nego u zraku. Kakva je bila zapanjenost istraživača kada su otkrili da se impuls širi kroz pojačalo pri brzini ne samo više nego u zraku, već i prekoračenje brzine svjetla u vakuumu nekoliko puta!

Nakon oporavka od prvog šoka, fizičari su počeli tražiti uzrok takve neočekivanog rezultata. Nitko nije nastao ni i najmanju sumnju u načelima posebne teorije relativnosti, a to je posebno pomoglo pronaći pravo objašnjenje: ako se uštede načela STR-a, odgovor treba tražiti u svojstvima medija za jačanje.

Bez ide ovdje u detalje, to ukazujemo samo na to detaljna analiza Mehanizam djelovanja zaštićenog okoliša u potpunosti je pojasnio situaciju. Slučaj je bio promijeniti koncentraciju fotona u propagiranju pulsa - promjena zbog promjene koeficijenta pojačanja medija do negativne vrijednosti tijekom prolaska stražnje strane pulsa, kada medij već apsorbira energiju , Budući da je vlastita zaliha već konzumirana zbog prijenosa svjetlosti pulsa. Apsorpcija nije amplifikacija, već utjecaj pulsa, i, dakle, puls je ojačan na prednjim i oslabio u stražnjem dijelu. Zamislite da promatramo puls uz pomoć uređaja koji se kreće brzinom svjetla u okruženju pojačala. Ako je okoliš bio transparentan, vidjeli bismo impuls u nepokretnosti. U mediju, u kojem se proces gore spomenuo, povećanje prednjeg i slabljenja stražnjeg ruba pulsa bit će predstavljen promatraču, tako da je medij koji će pomaknuti zamah naprijed. Ali ako se uređaj (promatrač) kreće brzinom svjetla, a puls ga prevrće, brzina impulsa premašuje brzinu svjetlosti! Bio je to učinak koji su registrirani od strane eksperimentatora. I ovdje doista nema kontradikcije s teorijom relativnosti: samo proces jačanja je takav da je koncentracija fotona koji su izašli ranije ispada da su veći od kasnije. Uz superluminalnu brzinu, a ne fotoni se premještaju, već omotnicu impulsa, posebno njegov maksimum, koji se uoče o osciloskopu.

Dakle, dok je u konvencionalnim okruženjima uvijek slabljenje svjetla i smanjenje brzine, određeno indeks loma, u aktivnim laserskim okruženjima, ne postoji samo povećanje svjetla, već i propagacija pulsa s superluminalnom brzinom ,

Neki fizičari su pokušali eksperimentično dokazati prisutnost prekomjernog pokreta s tunelskim učinkom - jednim od najnevjerojatnijih fenomena u kvantnoj mehanici. Ovaj učinak je da mikročetina (preciznije govorimo mikro-objekt, u različitim uvjetima, manifestira i svojstva čestice i svojstva vala) mogu prodrijeti kroz takozvanu potencijalnu barijeru - fenomen, apsolutno nemoguće u klasičnoj Mehanika (u kojoj bi analog bio takva situacija: lopta napuštena u zidu bila bi na drugoj strani zida ili kretanja poput vala vezanog za zid užeta, bio bi prenesen u konopac vezano uz zid druga strana). Suština efekta tunela u kvantnoj mehanici je kako slijedi. Ako se mikro-objekt s određenom energijom sastaje na svom putu, područje s potencijalnom energijom koja prelazi energiju mikroject, ovo područje je prepreka za to, čija je visina određena razlikom energije. Ali mikro je "prođe" kroz barijeru! Takva prilika daje mu poznati omjer neizvjesnosti Geisenber Ha, zabilježen za energiju i vrijeme interakcije. Ako se interakcija mikro-remena s barijerom javlja za dovoljno specifično vrijeme, tada će mikro-ciljna energija, naprotiv, karakterizira nesigurnost, a ako je to nesigurnost reda visine barijere, potonji prestaje biti neodoljiva prepreka. Ovdje je stopa prodiranja kroz potencijalnu barijeru i postala je predmet istraživanja brojnih fizičara, vjerujući da može premašiti iz.

U lipnju 1998. godine, međunarodni simpozij o problemima superligirajućih pokreta, gdje su rezultati dobiveni u četiri laboratorija razmatrani u Berkelu, Beču, Kjln i Firenci.

I na kraju, 2000. godine, bilo je izvješća o dva nova eksperimenta, što je pokazalo učinke superluminalne distribucije. Jedan od njih je dovršen Lidjen Wong sa zaposlenicima na Princeton Research Institute (SAD). Rezultat je da svjetlosni impuls uključen u komoru ispunjena cezijskim parovima povećava brzinu 300 puta. Pokazalo se da glavni dio pulsa izlazi iz udaljenosti zida komore čak i ranije nego što puls ulazi u komoru kroz prednji zid. Ova situacija proturječi ne samo zdravom razumu, već, u biti, teoriji relativnosti.

Poruka L. Wong izazvala je intenzivnu raspravu u krugu fizičara, od kojih većina nije sklon vidjeti povredu načela u vezi s dobivenim rezultatima. Zadatak se vjeruje da ispravno objasni ovaj eksperiment.

U eksperimentu, L.vong, svjetlosni impuls uključen u komoru s cezijskim parovima imao je trajanje od oko 3 μs. Cezij atomi mogu biti u šesnaest mogućih kvantno mehaničkih stanja pod nazivom "Ultra-tanki magnetski značajni uvjeti". Uz pomoć optičke laserske pumpe, gotovo svi atomi su dovedeni samo na jedno od tih šesnaest država, što odgovara gotovo apsolutnoj nulti temperaturi na ljestvici Kelvina (-273.15 o c). Duljina cezijeve komore bila je 6 centimetara. U vakuumskom svjetlu prolazi 6 centimetara u 0,2 ns. Kroz komoru s cezijom, kao što je prikazano mjerenja, svjetlosni impuls je prošao tijekom 62 NS manje nego u vakuumu. Drugim riječima, vrijeme prolaska pulsa kroz cezijsko okruženje ima znak "minus"! Doista, ako subadring 62 ns od 0,2 ns, dobivamo "negativno" vrijeme. Ovo "negativno kašnjenje" u mediju je nerazumljiv privremeni skok - jednak vremenu tijekom kojeg bi impuls nastupio 310 prolaza kroz komoru u vakuumu. Posljedica ovog "privremenog udara" bila je činjenica da se impuls izlazi iz komore uspio povući od njega do 19 metara prije dolaska pulsa stigao do zida komore. Kako se može objasniti takvom nevjerojatnom situacijom (osim ako, naravno, ne sumnjate u čistoću eksperimenta)?

Sudeći po razvijenoj raspravi, točno objašnjenje još nije pronađen, ali nema sumnje da je neuobičajena disperzijska svojstva srednjeg igranja uloge ovdje: cezijski parovi koji se sastoje od laserskog svjetla atoma su medij s anomalnom disperzijom , Ukratko se sjetite što je to.

Disperzija tvari je ovisnost faze (običnog) refraktivnog indeksa n.od lagane valne duljine l. Uz normalnu disperziju, indeks loma se povećava s smanjenjem valne duljine, a to se događa u staklu, vodi, zrak i sve ostale prozirne tvari za svjetlo. U tvarima koje snažno apsorbiraju svjetlo, tijek refraktivnog indeksa s promjenom valne duljine mijenja se na suprotno i postaje mnogo ohlađen: s smanjenjem L (povećanje frekvencije w), refraktivni indeks se smanjuje naglo i manje od a jedinica (brzina faza Vlan F\u003e. iz). To je anomalna disperzija, u kojoj se uzorak širenja svjetlosti u tvari radikalno mijenja. Grupna brzina Vlan GY postaje veća brzina valova i može premašiti brzinu svjetlosti u vakuumu (kao i postati negativna). L. Wong ukazuje na ovu okolnost kao uzrok koji se temelji na sposobnosti da objasni rezultate svog eksperimenta. Treba napomenuti da stanje Vlan gr\u003e izto je čisto formalno, budući da se koncept grupe brzine uvodi za slučaj male (normalne) disperzije, za transparentno okruženja, kada skupina valova tijekom distribucije gotovo ne mijenja svoj oblik. U regijama abnormalne disperzije, svjetlosni puls se brzo deformira i koncept brzine grupe gubi svoje značenje; U tom slučaju, uvedeni su pojmovi signalne brzine i brzine širenja energije, koja se u transparentnim medijima podudara s brzinom grupe, au apsorpcijskim okruženjima ima manje od brzine svjetlosti u vakuumu. Ali ono što je zanimljivo u Eksperimentu Wonga: svjetlo puls, prolazeći kroz okoliš s anomalnom disperzijom, nije deformirana - točno čuva svoj oblik! A to odgovara prijemu na razmnožavanje pulsa s brzinom grupe. Ali ako je tako, ispostavilo se da ne postoji apsorpcija u mediju, iako je anomalna disperzija medija zbog apsorpcije! Sam Wong, prepoznajući da mnogo i dalje ostaje nejasno, vjeruje da se ono što se događa u eksperimentalnoj instalaciji može jasno objasniti u prvoj aproksimaciji kako slijedi.

Lagani impuls se sastoji od više komponenti s različitim valnim duljinama (frekvencija). Slika prikazuje tri od tih komponenti (valovi 1-3). U nekom trenutku, sva tri vala su u fazi (njihova maksima koja se podudara); Ovdje se, preklapaju, poboljšavaju jedni druge i formiraju puls. Kao da se žalite daljnja distribucija u prostoru valova i time se "ugasi".

U području anomalne disperzije (unutar cezijske stanice), val, koji je bio kraći (val 1) postaje duži. I obrnuto, val nekada najduži od tri (val 3) postaje najkraći.

Stoga se faze valova mijenjaju u skladu s tim. Kada su valovi prošli kroz cezijsku ćeliju, njihovi valni fronti su obnovljeni. Predarpeys Neobična faza modulacija u tvari s anomalnom disperzijom, tri valovi koji se razmatraju se ponovno pojavljuju u fazi u nekom trenutku. Ovdje su opet presavijeni i čine impuls upravo isti oblik kao i dolazni cezijev okoliš.

Obično u zraku i zapravo, u bilo kojem prozirnom mediju s normalnom disperzijom, svjetlosni impuls ne može točno spremiti svoj oblik kada se distribuira na daljinu udaljenost, to jest, sve njegove komponente ne mogu se spustiti na udaljenoj točki duž distribucijskog puta. I pod normalnim uvjetima, nakon nekog vremena pojavljuje se svjetlo puls na takvoj udaljenoj točki. Međutim, zbog anomalnih nekretnina koji se koriste u eksperimentu, puls na daljinskoj točki bio je sferen na isti način kao i na ulazu u srijedu. Dakle, svjetlosni impuls se ponaša kao da je imao negativan privremeni kašnjenje na putu do udaljene točke, to jest, došao do toga ne kasnije, ali prije nego što je u srijedu otišao!

Većina fizičara ima tendenciju da se veže s pojavom niskog intenziteta preteča u raspršuju okruženju komore. Činjenica je da se s spektralnim raspadanjem pulsa u spektru nalaze se komponente proizvoljno visoke frekvencije s neznatnom amplitudom, tzv. Prekursor, koji je ispred "glavni dio" impulsa. Priroda osnivanja i oblika preteča ovisi o pravu disperzije u mediju. Imajući to na umu, slijed događaja u Eksperimentu Wonga se predlaže da se tumači kako slijedi. Dolazni val, "istezanje" Harbinger ispred sebe, približava se komori. Prije vrhunca dolaznog vala pada na blizu zida komore, habaranje inicira pojavu pulsa u komori, koja dolazi do udaljenog zida i odražava se od njega, formirajući "natrag val". Ovaj val širi 300 puta brže iz, doseže blizu zida i javlja se s dolaznim valom. Vrhovi jednog vala nalaze se s depresijama drugih, tako da se međusobno uništavaju i kao rezultat toga ništa ne ostaje. Ispada da dolazni val "vraća dug" atoma cezija, koji je "posudio" svojoj energiji na drugom kraju komore. Onaj koji je promatrao samo početak i kraj eksperimenta, vidio bi samo zamah svjetlosti, koji je "skočio" naprijed na vrijeme, brže se kreće brže iz.

L. Wong vjeruje da je njegov eksperiment nedosljedan s teorijom relativnosti. Odobravanje nepotpune superluminalne brzine, vjeruje, primjenjuje se samo na objekte s masom odmora. Svjetlo se može zastupati ili u obliku valova, na koje se općenito ne primjenjuje na koncept mase, ili u obliku fotona s masom odmora, kao što je poznato jednak nuli. Stoga, brzina svjetlosti u vakuumu, kaže Wong, a ne granica. Ipak, Wong prepoznaje da učinak otkriven time ne daje mogućnost prijenosa informacija pri brzinama više iz.

"Informacije su već zatvorene ovdje u prednjem stupnju impulsa", kaže P. Miloney, fizičar iz Nacionalnog laboratorija u Los Alamosu u Sjedinjenim Državama. "A mogu se stvoriti dojam nadležnog slanja informacija kada ga ne šaljete. "

Većina fizičara vjeruje u to novi posao Ne uzrokuje štrajk za drobljenje na temeljnim načelima. Ali ne svi fizičari vjeruju da je problem riješen. Profesor A. ranfagni iz talijanskog istraživačkog tima koji je napravio još jedan zanimljiv eksperiment od 2000. godine, vjeruje da je pitanje i dalje ostaje otvoreno. Ovaj eksperiment koji je proveo Daniel Muguna, Anao Ranfagni i Rocco Rugger, otkrili su da se radio val centimetra u običnom zraku proteže brzinom prekoračenjem iz za 25%.

Sumiranje, možemo reći sljedeće. Raditi zadnjih godina pokazati da pod određenim uvjetima predužetna brzina stvarno se može dogoditi. Ali što se točno pomiče s superluminalnom brzinom? Teorija relativnosti, kao što je već spomenuto, zabranjuje takvu brzinu materijalnih tijela i za signale koji nose informacije. Ipak, neki istraživači vrlo uporno pokušavaju pokazati prevladavanje svjetlosne barijere posebno za signale. Razlog za to leži u činjenici da u posebnoj teoriji relativnosti ne postoji strogo matematičko opravdanje (na temelju, recimo, na Maxwell jednadžbama za elektromagnetsko polje) nemogućnost prijenosa signala pri brzinama iz, Takva nesposobnost na stotinu je uspostavljena, može se reći čisto aritmetička, na temelju Einstein formule za dodavanje brzine, ali to je potvrđeno principom uzročnosti. Sam Einstein, ispitivanje pitanja superlumirajućeg prijenosa signala, napisao je da u ovom slučaju, "... mi smo prisiljeni razmotriti mogući mehanizam prijenosa signala, kada se koristi postignuto djelovanje prethodi razloga. No, iako je ovaj rezultat iz čisto logičan." gledište i ne sadrži sebe, po mom mišljenju, bez kontradikcija, još uvijek je u suprotnosti s prirodom svakog našeg iskustva, što je nemoguće pretpostaviti V\u003e S. Čini se da je dovoljno dokazana. Želite da takve signale otkriju za takvu prirodu našeg svijeta.

U zaključku, treba naglasiti da se sve gore navedeno primjenjuje upravo na naš svijet, našem svemiru. Takva rezervacija je napravljena jer se nedavno nove hipoteze pojavljuju u astrofizici i kozmologiji, dopuštajući postojanje skupa svemira skrivenih od nas povezanih topološkim tunelima. Takvo stajalište pridržava se, na primjer, poznati astrofizičar N. S. Kardashev. Za vanjski promatrač, ulazi u ove tunele označene su abnormalnim područjima groba, poput crnih rupa. Putovanje u takvim tunelima, budući da hipoteze sugeriraju, bit će dopušteno zaobići ograničenje brzine, nametnuti brzinu svjetlosti u uobičajenom prostoru i, dakle, da ostvari ideju o stvaranju vremenskog stroja ... to je moguće da se na takvim svemirima doista mogu dogoditi na takvim svemirima. stvari. I iako su do sada takve hipoteze previše nalikovoljavaju parcele znanstvene fantastike, malo je vjerojatno da će kategorički odbiti glavnu mogućnost modela višestrukog elementa materijalnog svjetskog svijeta. Druga stvar je da su svi ovi drugi svemiri će vjerojatno ostati čisto matematičke građevine fizičara teoretičara koji žive u našem svemiru i moć njihovih misli koje pokušavaju pronaći zatvorene svjetove za nas ...

Vidjeti u sobi na istoj temi.

Udio svjetlosti razmnožavanja je 299.792,48 metara u sekundi, ali više ne više više nije. "Futurist" okupio je 4 teorije u kojima svjetlo više nije Michael Schumacher.

Američki znanstvenik japanskog podrijetla, specijalist u području teoretske fizike Mitio Kaku je uvjeren da se brzina svjetlosti može u potpunosti prevladati.

Velika eksplozija

Najpoznatiji primjer kada je prevladana svjetla barijera, Mitio Kaku poziva veliku eksploziju - ultrafast "pamuk", koji je postao početak proširenja svemira, na koji je bio u jedinstvenom stanju.

"Nijedan materijalni objekt ne može prevladati svjetlosnu barijeru. Ali prazan prostor definitivno se može kretati brže od svjetlosti. Ništa ne može biti prazno od vakuuma, onda se može proširiti brže od brzine svjetlosti, "znanstvenik je siguran.

Svjetiljka u noćnom nebu

Ako sjajite s fenjerom u noćnom nebu, onda u načelu snop, koji dolazi iz jednog dijela svemira u drugi, koji je na udaljenosti mnogih svjetlosnih godina, može se kretati brže od brzine svjetlosti. Problem je u tome što u ovom slučaju neće biti materijalnog objekta koji se stvarno kreće brže od svjetla. Zamislite da ste okruženi gigantskom sferom promjera jedne svjetlosne godine. Slika svjetle zraka koristit će se u ovom području u sekundama, unatoč svojoj veličini. Ali samo se slika zrake može kretati duž noćnog neba brže od svjetla, a ne informacija ili materijalnog objekta.

Kvantna konfuzija

Brža brzina svjetla ne može biti bilo koji objekt, već cijeli broj fenomen, odnosno odnos, koji se naziva kvantna konfuzija. Ovo je kvantni mehanički fenomen u kojem su kvantne stanja dva ili više objekata međusobno ovisni. Da biste dobili par kvantnih i objavljenih fotona, možete uživati \u200b\u200bu nelinearni kristal s laserom s određenom frekvencijom i intenzitetom. Kao rezultat disperzije lasera, fotoni će se pojaviti u dva različita polarizacijska konusa, odnos između kojih će se nazvati kvantnu konfuziju. Dakle, kvantna konfuzija je jedan načina za interakciju subatomskih čestica, a proces ovog spoja može se pojaviti brže od svjetla.

"Ako dva elektrona smanji zajedno, oni će vibrirati u skladu, u skladu s kvantnom teorijom. Ali ako je tada podijeljeno ovim elektronima s mnogim svjetlosnim godinama, oni će i dalje podržati komunikaciju jedni s drugima. Ako okrenete jedan elektron, drugi će osjetiti ovu vibraciju, a to će se dogoditi brže od brzine svjetlosti. Albert Einstein je pomislio da će ovaj fenomen opovrgnuti kvantnu teoriju, jer se ništa ne može kretati brže od svijeta, ali zapravo je postao pogrešan ", kaže Mitio Kaku.

Mogboards

Tema prevladavanja brzine svjetla u mnogim znanstvenim filmovima. Sada čak i oni koji su daleko od astrofizike, na slušanju fraze " rupa", Zahvaljujući filmu" Interstellar ". Ovo je posebna zakrivljenost u sustavu prostora-vrijeme, tunel u prostoru, koji omogućuje prevladavanje velikih udaljenosti za zanemarivo vrijeme.

O takvim curvaturaturama kažu ne samo filmski scenariji, već i znanstvenici. Mitio Kaku vjeruje da je obrok Nora (crvotočina), ili, kao što se također naziva i Wormochin - jedan od dva najstariji načina za prijenos informacija brže nego s brzinom svjetla.

Druga metoda također povezana s promjenama u materiji je komprimiranje prostora ispred vas i ekspanzije iza sebe. U ovom deformiranom prostoru nastaje val, koji se kreće brže od brzine svjetlosti, ako upravlja tamnom tvari.

Dakle, jedina prava šansa za osobu naučiti prevladati svjetlosnu barijeru može se skrivati \u200b\u200bu općoj teoriji relativnosti i zakrivljenosti prostora i vremena. Međutim, sve se nastavlja u tu vrlo tamnu tvar: nitko ne zna da li postoji sigurno, i jesu li rupe za mobilnost stabilne.

Ali ispostavilo se da je moguće; Sada se vjeruje da nikada ne sumnjamo da putuju brže ... " bio je o onome što je nemoguće upravljiv Supersonični let, a pogreška je bila u tome. SS pokret je potpuno drugačija stvar. Od samog početka bilo je jasno da je nadzvučni let ometan tehničkim problemima koji su se morali jednostavno riješiti. Ali potpuno je nejasno hoće li se ikada riješiti problemima koji sprječavaju pokret MOP. Teorija relativnosti može mnogo o tome reći. Ako je moguće, putovanja ili čak i prijenos signala ili čak signalni prijenos, uzrokovat će se, a slijedit će se potpuno nevjerojatne zaključke.

Prvo ćemo razgovarati o jednostavnim slučajevima SS pokreta. Spomenumo ih ne zato što su zanimljivi, ali zato što se opet i opet pojavljuju u raspravama o SS pokretu i stoga se moraju nositi s njima. Tada ćemo raspravljati o onome što smatramo složenim slučajevima SS pokreta ili komunikacije i razmotrite neke argumente protiv njih. Konačno, mi ćemo razmotriti najozbiljnije pretpostavke o sadašnjem pokretu.

Jednostavan SS pokret

1. Fenomen kerenkovog zračenja

Jedan od načina za kretanje bržeg svjetla je prvo usporiti svjetlo! :-) u vakuumskom laganom mušice pri brzini c., a ta vrijednost je globalna konstanta (vidi pitanje je li brzina konstantna), a u gustom okruženju poput vode ili stakla - usporava na brzinu c / n.gdje n. - Ovo je refraktivni indeks medija (1.0003 u zraku; 1.4 u vodi). Stoga se čestice mogu kretati u vodi ili zrak brže nego što se svjetlo kreće tamo. Kao rezultat toga, zračenje Vavilov-kerenkova (vidi pitanje).

Ali kad govorimo o SS pokretu, mi, naravno, mislim na višak brzine svjetlosti u vakuumu c. (299 792 458 m / s). Stoga se fenomen Cherenkov ne može smatrati primjerm pokreta.

2. na trećoj strani

Ako raketa ALI leti od mene brzinom 0,6 ° C. na zapadu i drugo B. - Od mene pri brzini 0,6 ° C. istočno, zatim ukupnu udaljenost između ALI i B. U mom referentnom sustavu povećava se brzinama 1.2c., Dakle, vidljiva relativna brzina, velika C može se promatrati "od treće strane."

Međutim, ta brzina nije ono što obično razumijemo pod relativnom brzinom. Prava raketna brzina ALI Što se tiče rakete B. - To je brzina rasta udaljenosti između raketa, koji se promatrač uočava u raketi B., Dvije brzine treba presaviti duž relativističke formule dodavanja brzine (pogledajte na pitanje prema potrebi za dodavanje brzine u privatnom relativnosti). U tom slučaju se dobiva relativna brzina 0,88c.to jest, nije superlumno.

3. Sjene i zeko

Razmislite o tome koja se brzina može kretati sjena? Ako stvorite sjenu na udaljenom zidu s prsta iz bliske svjetiljke, a zatim pomaknite prst, onda sjena žuri mnogo brže od prsta. Ako se prst pomakne paralelno s zidom, tada će brzina sjene biti u DD. puta više brzine prstiju gdje d. - udaljenost od prsta do svjetiljke i D. - Udaljenost od svjetiljke do zida. I može se ispasti, pa čak i velike brzine ako se zid nalazi pod kutom. Ako je zid vrlo daleko, pomicanje sjene će zaostati iza pokreta prsta, budući da bi svjetlo trebalo letjeti od prsta do zida, ali ipak će se brzina protoka sjene biti u isto vrijeme više. To jest, brzina protoka sjene nije ograničena na brzinu svjetlosti.

Osim sjena, zeko se može kretati brže od svjetla, na primjer, mrlja laserskog snopa pokazujući na Mjesec. Znajući da je udaljenost do Mjeseca 385.000 km., Pokušajte izračunati brzinu bunny pokreta ako malo skinite laserski. Također možete razmisliti o morskom valu, kosos koji udaraju u obalu. Koliko brzo može točka u kojoj je val slomljen?

Slične stvari mogu se pojaviti u prirodi. Na primjer, svjetlosna zraka iz pulsara može lažirati oblak za prašinu. Svijetla bljeskalica generira širi ljusku svjetla ili drugog zračenja. Kada prelazi površinu, svijetli prsten se stvara, povećavajući se brže od brzine svjetlosti. U prirodi se to događa kada elektromagnetski impuls od munje dosegne gornje slojeve atmosfere.

Svi su to bili primjeri stvari koje se kreću brže od svjetla, ali koji nisu bili fizička tijela, Uz pomoć sjene ili zeka, SS poruka se ne može prenijeti, tako da komunikacija nije brže od svjetla. I opet, to, očito, ne ono što želimo razumjeti pod SS pokretom, iako postaje jasno koliko je teško odrediti što nam je potrebno (vidi pitanje superluminalnih škara).

4. Čvrsta tijela

Ako uzmete dugi tvrdi štap i gurnite jedan kraj, je li drugi kraj odmah, ili ne? Je li moguće implementirati SS prijenos poruke?

Da bilo je bilo bi Možete učiniti ako takva čvrsta tijela postojala. U stvarnosti, učinak štrajka do kraja štapa se širi preko brzine zvuka u ovoj tvari, a brzina zvuka ovisi o elastičnosti i gustoći materijala. Relativnost nameće apsolutnu granicu moguće tvrdoće bilo kojeg tel tako da brzina zvuka u njima ne može premašiti c..

Ista stvar se događa u slučaju da ubrzate polje privlačnosti i najprije zadržati okomito ili stup na gornjem kraju, a zatim ga otpustite. Svrha koju ste izdali, odmah će doći, a donji kraj neće biti u mogućnosti početi padati dok ne dođe do njega s brzinom oslobađanja.

Teško je formulirati opću opružom elastičnih materijala u okviru relativnosti, ali osnovna ideja može se prikazati na primjeru mehanike Newtona. Jednadžba uzdužnog kretanja savršeno elastičnog tijela može se dobiti iz zakona o biciklu. U varijabilnim masama po jedinici duljine p. i Junjski elastični modul Yor, uzdužno premještanje X. Zadovoljava jednadžbu vala.

Rješenje u obliku ravnih valova kreće se uz brzinu zvuka s.i s. 2 = Y / p., Ova jednadžba ne podrazumijeva mogućnost kauzalnog utjecaja koji se širi brže s., Dakle, relativnost nameće teorijsku granicu na količini elastičnosti: Yor < pC 2., Gotovo da nema materijala, čak i za to. Usput, čak i ako je brzina zvuka u materijalu blizu c.Sama tvar uopće nije potrebna za kretanje s relativnošću pješaka. Ali kako znamo da u načelu ne može biti tvari koja prevladava tu granicu? Odgovor je da se sve tvari sastoje od čestica, interakcije između kojih je podložan standardnom modelu elementarnih čestica, a u ovom modelu nema interakcije ne može se širiti brže od svjetla (pogledajte dolje o kvantnoj optiji polja).

5. Brzina faza

Pogledajte ovu valnu jednadžbu:

On ima rješenje za obrazac:

Ova rješenja imaju sinusoidni valovi koji se kreću brzinom,

Ali to je brže od svjetla, tako da imamo jednadžbu tahionskog polja u našim rukama? Ne, ovo je samo uobičajena relativistička udarna jednadžba masivne skalarne čestice!

Paradoks će se riješiti ako razumijete razliku između ove brzine, također se naziva faznom brzinom v iz druge brzine zvane grupe vstr. što je rezultirajuća formula

Ako valna otopina ima frekvencijsku raspršivanje, ona će steći pogled na paket valova koji se kreće s grupom koji ne prelazi c., Samo se grebeni vala kreću s brzinom faze. Informacije možete prenijeti pomoću takav val samo s brzinom grupe, tako da nam brzina faze daje još jedan primjer superluminalne brzine koja ne može tolerirati informacije.

7. Relativistička raketa

Dispečer na zemlji nadzire letjelicu leti brzinom od 0,8 c., Prema teorestu relativnosti, čak i nakon uzimanja u obzir doppler pomak signala s broda, vidjet će da je vrijeme na brodu usporio i sati postoje sporiji s 0,6 koeficijenta. Ako izračunava privatno dijeljenje udaljenosti koja je putovala brodom u vremenu provedenom, mjereno sat broda, onda će dobiti 4/3 c., To znači da putnici broda prevladaju međuzvjezdani prostor s učinkovitom brzinom, većom od brzine svjetlosti koju bi primili ako su izmjereni. Sa stajališta broda putnika, međuzvjezdane udaljenosti podliježu lorentzu na smanjenje s istim koeficijentom od 0,6 i to znači da također moraju prepoznati da pokrivaju dobro poznate međuzvjerene udaljenosti pri brzini od 4/3 c..

To je pravi fenomen i može se koristiti u načelu koji će se koristiti svemirskim putnicima kako bi se prevladali ogromne udaljenosti tijekom života. Ako će ubrzati s stalnim ubrzanjem jednakim ubrzanjem slobodnog pada na Zemlju, onda će imati ne samo idealnu umjetnu silu na brodu, ali će i dalje imati vremena za prijeći galaksiju u samo 12 godina svojih godina! (Vidi pitanje što je relativnost relativnosti relativnosti jednadžbe?)

Međutim, to nije pravi SS pokret. Efektivna stopa izračunava se iz udaljenosti u jednom referentnom sustavu i vrijeme na drugo. Ovo nije prava brzina. Samo putnici broda primaju prednosti ove brzine. Razlikovači, na primjer, neće imati vremena vidjeti za svoj život dok lete div.

Složeni slučajevi pokreta MOP-a

9. Paradoks Einstein, Podolsky, Rosen (EPR)

10. Virtualni fotoni

11. kvantni tuneliranje

Pravi kandidati za SS putnike

Ovaj odjeljak pruža spekulativne, ali ozbiljne pretpostavke o mogućnosti superlitilateralnog putovanja. To neće biti one stvari koje se obično stavljaju u FAQ, jer uzrokuju više pitanja nego daju odgovore. Oni su ovdje uglavnom da bi to pokazali ovaj smjer Održavaju se ozbiljne studije. Svaki smjer je dan samo kratkog uvoda. Detaljnije informacije možete pronaći na internetu.

19. Tachions

Tachyons su hipotetičke čestice koje se lokalno kreću brže od svjetla. Da bi to učinili, trebali bi imati masu izmjereno zamišljenim brojem, ali njihova energija I i impuls mora biti pozitivan. Ponekad misle da bi takve čestice SS trebale biti nemoguće baciti, ali zapravo nema razloga za brojanje. Sjene i zeko sugeriraju da iz SS pokreta još uvijek ne bi trebao biti neprimjetljiv.

Tachyons nikada nije uočio i većina fizičara sumnjaju u njihovo postojanje. Nekako je navedeno da su eksperimenti provedeni za mjerenje mase neutrina koji lete tijekom raspada tricija, te da su ti neutrini bili tahion. To je vrlo sumnjivo, ali još uvijek nije isključeno. U tahinu, teore imaju problema, kao u smislu mogućih poremećaja uzročnosti, destabiliziraju vakuum. Možda možete zaobići te probleme, ali onda će biti nemoguće koristiti tahions u SS poruci koju trebate.

Istina je da većina fizičara smatra tachions znak grešaka u teoremu polja, a njihov interes za njihove široke mase se zagrijava, uglavnom na dijelu znanstvene fikcije (vidi Tahion članak).

20. Razmjena

Najpoznatije predsjedničke sposobnosti MRP putovanja je korištenje kokoši. Ispitivanje je tunela u prostoru i vrijeme spajanja jednog mjesta u svemiru, s drugim. Možete se kretati između tih točkica brže nego što bi svjetlo na uobičajeni način. Elekzman je fenomen klasičnih ukupna relativnostAli da biste ih stvorili, morate promijeniti topologiju prostora-vrijeme. Mogućnost tog može biti zatvorena u tantor kvantne gravitacije.

Za održavanje diskrecije u otvorenom stanju, trebamo ogromne količine negativne energije i. Masničar i Trn predložio je da generira negativnu energiju i možete koristiti veliki učinak Casimira, i Visser Ponudio je rješenje pomoću kozmičkih nizova. Sve te ideje su vrlo spekulativne i mogu biti jednostavno nestvarne. Neobična tvar s negativnom energijom ne može postojati u obliku potrebnom za fenomen.

Thorn je otkrio da ako se mogu stvoriti curenje, onda uz njihovu pomoć možete organizirati zatvorene privremene petlje koje će učiniti vrijeme putovanja mogućim. Također je pretpostavljalo da multivarijantna interpretacija kvantne mehanike svjedoči da neće biti obilaska vremena u vremenu, a da se događaji jednostavno ispostaviju drugačije kada padnete u prošlost. Hawking kaže da kovrči mogu jednostavno biti nestabilni i stoga nisu primjenjivi u praksi. Ali sama tema ostaje plodno područje za mentalne eksperimente, omogućujući vam da shvatite što je moguće i to nije moguće na temelju dobro poznatih i navodnih zakona fizike.
ref:
W. G. Morris i K. S. Thorne, Američki časopis za fiziku 56 , 395-412 (1988)
W. G. Morris, K. S. Thorne i U. Yurtsever, Phys. Rev Slova. 61 , 1446-9 (1988)
Matt Visser, fizički pregled D39., 3182-4 (1989)
vidi također "Crne rupe i vrijeme Warps" Kip Thorn, Norton & Co. (1994)
Za objašnjenje višeliznog vidite, "tkanina stvarnosti" David Deutsch, Penguin Press.

21. Motor-deformatori

[Nemam pojma kako to prevesti! U originalnom vožnju u Warp. - cca. prevoditelj;
prevedeno po analogiji s člankom o membrani]

Deflator može biti mehanizam za predenje prostora-vrijeme tako da se objekt može kretati brže od svjetla. Miguel Alcaberpoznato zbog činjenice da je razvio geometriju koja opisuje takav deformer. Space-vremensko izobličenje omogućuje objekt da se kreće brže od svjetla, dok ostaje u vremenskoj krivulji. Prepreke su iste kao pri stvaranju cessotosa. Da biste stvorili deformator, potrebna vam je supstanca s negativnom gustoćom energije i. Čak i ako je takva tvar moguća, to je još uvijek nerazumljivo kako se može dobiti i kako napraviti desetološki rad.
ref. M. Alcubierre, klasična i kvantna gravitacija, 11 , L73-L77, (1994)

Zaključak

Prvo, ispostavilo se da nije lako odrediti što je Putovanje i SS poruka. Mnoge stvari, bez sjena, napraviti SS diskoriranje, ali tako da se ne može koristiti, na primjer, za prijenos informacija. Ali postoje i ozbiljne mogućnosti pravi SS pokreta koji se nude u znanstvena literaturaAli njihova implementacija je još uvijek nemoguća tehnički. Načelo neizvjesnosti Geisenberg onemogućuje korištenje očiglednog SS kretanja u kvantnoj mehanici. U potpunoj relativnosti postoji potencijal pokreta MRP-a, ali oni mogu biti nemoguće koristiti. Čini se da je iznimno malo vjerojatno da će u doglednoj budućnosti ili općenito, tehnika će biti sposobna stvarati svemirski brod S ss motorima, ali je znatiželjno da teoretska fizika, kao što to sada znamo, ne zatvara vrata za SS pokret. SS kretanje u stilu romana znanstvene fantastike očito je nemoguće. Za fizičare, pitanje je zanimljivo: "i zašto, u stvari, to je nemoguće, a što mogu naučiti od toga?"