Nézzük megérteni, hogy miért nem lehet gyorsabb, mint a fény (9 fotó)

Bár Ereditato azt mondta, hogy ő és csapata „nagyon bízik” a saját eredményeit, nem mondják, hogy az adatokat teljesen pontos. Éppen ellenkezőleg, megkérték más tudósok, hogy segítsen nekik megérteni, hogy mi történik.

A végén kiderült, hogy az eredmények OPERA tévedtek. Mivel a laza kábelek probléma van a szinkronizálás, és jeleket a GPS-műholdak pontatlanok voltak. Váratlan volt késés a jelet. Ennek következtében a mérési idő telt neutrínók leküzdeni egy bizonyos távolságot, azt mutatta, extra 73 ns: úgy tűnt, hogy a neutrínók repülő gyorsabb, mint a fény.

Annak ellenére, hogy hónapok szigorú tesztelés megkezdése előtt a kísérlet, majd újra ellenőrzi az adatokat, a kutatók komoly baj. Ereditato lemondott, annak ellenére, hogy sok hozzászólás, hogy az ilyen hibák mindig történik miatt rendkívüli összetettsége az eszköz részecskegyorsító.

Miért van az a feltételezés - az egyik csak találgatás - amit haladhat gyorsabban a fény, ez okozott ilyen nagy felhajtás? Amennyire meg vagyunk győződve arról, hogy semmi sem képes leküzdeni ezt az akadályt?

Nézzük először elemzi a második kérdést. A fény sebessége vákuumban 299 792,458 kilométer másodpercenként - az egyszerűség kedvéért, ez a szám kerekítve 300.000 kilométer másodpercenként. Ez nagyon gyors. A Nap 150 millió kilométerre a Földtől, a fény jön a Földre mindössze nyolc perc húsz másodperc.

Ennek ellenére, mi volt az apró részecskék mozognak nagyon gyorsan. A korai 1960-as években, Uilyam Bertotstsi az MIT kísérlet elektronok gyorsult még nagyobb sebességgel.

Mivel az elektronok negatív töltést, akkor eloszlassa - pontosabban, taszítja - alkalmazása ugyanolyan negatív töltést az anyagot. Minél több energiát alkalmazunk, az elektronok felgyorsulnak gyorsabb.

Az ember azt gondolja, hogy csak meg kell növelni a bevitt energia, hogy felgyorsítsa a sebessége 300 000 km / s. De kiderül, hogy az elektronok egyszerűen nem tud mozogni, mint gyorsan. Bertozzi kísérletek azt mutatták, hogy a nagyobb energia nem vezet közvetlenül arányos növekedését sebessége az elektronokat.

Ehelyett azt kellett tenni hatalmas mennyiségű extra energiát is kicsit változtatni az elektron sebességét. Ez közel volt a fény sebessége egyre közelebb és közelebb, de még soha nem érte el.

Képzeljünk el egy kis mozgás az ajtó shazhochkami, amelyek mindegyike legyőzi a távolság fele a jelenlegi helyzetben, hogy az ajtót. Szigorúan véve, akkor soha nem az ajtót, mert miután minden a lépést meg kell maradni a távolság, amelyet le kell győzni. Körülbelül ez a probléma merült fel, miközben Bertozzi foglalkozik az elektronok.

De a fény részecskékből áll az úgynevezett fotonok. Miért ezek a részecskék mozoghat fénysebességgel és elektronok - nem?

„Mivel a tárgyak gyorsabb és gyorsabb, de egyre nehezebb - a nehezebb válnak, annál nehezebb a szétszórt, így soha nem fog nyerni a fény sebessége,” mondja Roger Rassoul, fizikus, a University of Melbourne Ausztráliában. „A fotonok nincs tömege. Ha volt bőven, nem tudta mozgatni a fény sebessége. "

A fotonok a különleges. Ők nem csak nincs tömege, ami számukra a szabad mozgást a légüres térben, ők is nem kell gyorsítani. Természetes energia rendelkeznek mozog a hullámok, mint voltak, ezért pillanatában a teremtés, ők már a maximális sebesség. Bizonyos szempontból könnyebb azt gondolni, a fény, mint az energia, nem pedig a részecskék áramát, bár az az igazság, a fény és mindkettő.

Azonban a fény sokkal lassabb, mint amit várnánk. Míg az Internet technológia, mint beszélni kommunikációs működnek „a fénysebesség” az optikai szál, a fény 40% -kal lassabb a pohárban a szál, mint a vákuumban.

A valóságban azonban a fotonok mozognak sebessége 300 000 km / s, de szembe egy bizonyos beavatkozás, interferencia más fotonok által kibocsátott atomok a pohár, amikor a fő fény hullám halad. Megértem, hogy nem lesz könnyű, de legalább megpróbáltuk.

Hasonlóképpen keretében speciális kísérletek egyéni fotonok, lehetséges volt lassítani őket egészen lenyűgöző. De az esetek többségében ez lesz a szép számmal 300 000 nem láttuk, és nem hoz létre semmit, ami mozog a gyors vagy még gyorsabban. Vannak különleges pillanatok, de mielőtt megérinti őket, hadd érjen a másik a kérdés. Miért olyan fontos, hogy a fény sebessége általában végezni szigorúan?

A válasz abban rejlik, egy ember nevű Albert Einstein, mivel gyakran előfordul a fizikában. Ő speciális relativitáselmélet, feltárja a számos következménye az egyetemes sebességhatárt. Az egyik legfontosabb eleme az elmélet a gondolat, hogy a fény sebessége állandó. Nem számít, hogy hol van, és milyen gyorsan mozgó, könnyű mindig halad azonos sebességgel.

De ez azt jelenti, néhány elvi probléma.

Képzeljünk el egy könnyű, ami esik a zseblámpát, hogy a tükör a mennyezeten egy álló űrhajó. Fény jön, ez tükröződik a tükröt, és esik a földre az űrhajó. Például legyőzi távolság 10 méter.

Most képzeljük el, hogy az űrhajó mozogni óriási sebességgel ezer kilométer másodpercenként. Ha bekapcsolja a zseblámpa, fény viselkedik, mint korábban: gyúl, eltalálja a tükörbe, és tükröződik a padlón. De ahhoz, hogy ezt a fényt lesz leküzdeni az átlós távolság, hanem függőleges. A végén, a tükör most gyorsan mozog együtt az űrhajó.

Ennek megfelelően növekszik a távolság, amely legyőzi a fény. Például, 5 méter. Kiderült, a 15 méter teljes, nem 10.

Ennek ellenére, bár a távolság nagyobb, Einstein azt állítják, hogy a fény továbbra is mozog ugyanazzal a sebességgel. Mivel a sebesség - a távolság osztva az idővel, szor a sebesség ugyanaz marad, és a távolság növekszik, az idő is növekednie kell. Igen, az idő meg kell nyúlik is. És bár furcsán hangzik, de kísérletileg igazoltuk.

Ezt a jelenséget nevezzük idődilatáció. Idő mozog lassabb, akik beköltözik a gyorsan mozgó jármű tekintetében, akik nem mobilis.

Például, az idő 0,007 másodperccel lassabb az asztronauták a Nemzetközi Űrállomás, amely sebességgel mozgó 7,66 km / s képest a Földre, ha összehasonlítjuk az emberek a bolygón. Egy másik érdekes helyzet, mint a fent említett részecskék elektronok, hogy lehet mozgatni közel fénysebességgel. Abban az esetben, ezek a részecskék, a mértéke lassulás óriási lenne.

Steven Kolthammer, kísérleti fizikus Oxfordi Egyetemen az Egyesült Királyságban, rámutat a példát részecskék, úgynevezett müonokat.

A müonok nem stabilak: ezek gyorsan szétesnek kisebb részecskékre. Olyan gyorsan, hogy a legtöbb müonokat elhagyja a nap, meg kell szétesik után eléri a Földet. A valóságban azonban a müonokat megérkeznek a Föld a Nap egy hatalmas méretű. A fizikusok már régóta próbálják megérteni, hogy miért.

„A válasz erre az, hogy a találós müonokat generált ilyen energia, amik sebességgel mozog közeli fény, - mondja Kolthammer. - Az ő értelme az idő, hogy úgy mondjam, a belső órák lassan fut. "

Müonokat „túlélni” a vártnál hosszabb ideig, velünk szembeni, ennek köszönhetően a természetes görbületét az idő. Az objektumok gyorsan mozog képest más tárgyak, ezek hossza is csökken csökken. Ezek a hatások, az idő tágulása és a hossz csökkentése, a példákat, hogy a tér-idő, attól függően, hogy a mozgás a dolgokat - én, te, vagy űrhajó - a tömeg.

Ami fontos, mint Einstein azt mondta, a fény nem befolyásolja, mert nincs súlya. Ezért ezeket az elveket járnia. Ha a dolgok gyorsabb, mint a fény, akkor engedelmeskednek az alaptörvények, amelyek leírják az univerzum működését. Ezek az alapelvek. Most beszélhetünk néhány kivételtől eltekintve és az eltéréseket.

Egyrészt, bár nem láttunk mindent, ami mozog a fénysebességnél gyorsabban, ez nem jelenti azt, hogy a sebességkorlátozás nem kell elméletileg törni nagyon különleges körülmények között. Vegyük például a bővítés a világegyetem. Galaxy a világegyetemben eltávolítják egymástól sebességgel jelentősen meghaladó fény.

Egy másik érdekes helyzet érint részecskék ugyanolyan tulajdonságokkal ugyanabban az időben, nem számít, milyen messze van egymástól. Ez az úgynevezett „kvantum”. Foton forgatni felfelé és lefelé véletlenszerűen kiválasztva a két lehetséges állapot, de a választás a forgásirány pontosan tükrözi a másik foton bárhol máshol, ha össze vannak zavarodva.

Két tudós, amelyek mindegyike megvizsgálja saját foton ugyanazzal az eredménnyel egy időben, gyorsabb, mint ez lehetővé tenné a fény sebessége.

Azonban a két példa, fontos megjegyezni, hogy semmilyen információt nem mozog gyorsabban, mint a fény sebessége a két objektum között. Mi lehet számítani a az univerzum tágulását, de nem tudjuk, hogy tárgyakat fénynél gyorsabban benne: ők eltűntek szem elől.

Ami a két tudós azok a fotonok, bár tudták, hogy egy eredmény ugyanakkor, nem tudtak adni, hogy megismerjük egymást, a fénysebességnél gyorsabban halad közöttük.

„Ez nem jelent nekünk problémát, mert ha tudja, hogy jeleket küldjön a fénysebességnél gyorsabban, akkor kap egy bizarr paradoxon, amely szerint az információ valahogy visszamenni az időben”, mondja Kolthammer.

Van egy másik lehetséges módja, hogy utazási gyorsabb, mint a fény műszakilag lehetséges: hasadékok a téridőben, ami lehetővé teszi az utazó, hogy elkerüljék a szokásos szabályok utazás.

Dzherald Kliver származó Baylor University Texasban, azt mondja, hogy egy nap képesek leszünk építeni egy űrhajó utazás gyorsabb a fénynél. Amely áthalad egy féreglyuk. Féreglyuk - egy hurok a téridőben, akkor tökéletesen illeszkedik a Eynsheyna elmélet. Ezek lehetővé teheti egy űrhajós ugrás egyik végétől a világegyetem a másik egy anomália a tér-idő, valamilyen formában kozmikus parancsikont.

Egy tárgy egy féreglyuk, nem haladja meg a fény sebességét, de elméletileg nem éri a rendeltetési gyorsabb, mint a fény, ami a „normál” módon. De féreglyukak általában hozzáférhetetlenek űrutazás. Létezhet egy másik módja, hogy aktívan torzítják tér-idő, hogy gyorsabb, 300 000 km / c képest valaki más?

„Bemutattuk a hajó 10 m x 10 m x 10 m - 1000 köbméter -, és kiszámította, hogy a szükséges energia a folyamat megkezdése, egyenlő lenne a tömege az egész Jupiter”.

Ezt követően, az energia kell állandóan „teszi hozzá,” hogy a folyamat még nem fejeződött be. Senki sem tudja, hogy valaha is lehetséges, vagy mi fog kinézni a szükséges technológiát. „Nem akarjuk, hogy idézett későbbi századok, bár azt jósolta valamit, ami soha nem fog - Cleaver mondja -, de eddig nem látok semmilyen megoldást.”

Tehát, utazás gyorsabb, mint a fény sebessége fantasztikus ebben a pillanatban. Eddig az egyetlen módja annak, hogy keresse fel a exobolygó az élet - a mély állapotból. És mégis, nem olyan rossz. A legtöbb esetben beszélünk a látható fényt. A valóságban azonban a fény - ez sokkal több annál. Tól rádióhullámok és mikrohullámok látható fény, ultraibolya sugárzás, röntgensugárzás és a gamma-sugarak által kibocsátott atomok a bomlási folyamat - az összes ilyen szép sugarak állnak egy és ugyanaz: a foton.

A különbség az energia, és ezért - a hullámhossz. Minden együtt, ezek a sugarak alkotják az elektromágneses spektrum. Az a tény, hogy a rádióhullámok, például mozognak a fény sebessége, hihetetlenül hasznos kommunikációt.

Light - az egyetemes nyelv az univerzumban. A sebesség - 299 792,458 km / s - állandó marad. Közben a tér és idő képlékeny. Talán nem kellene gondolni, hogyan lehet gyorsabb, mint a fény, és amilyen gyorsan eligazodni ezen a helyen, és ebben az időben? Érett, hogy a gyökér, hogy úgy mondjam?