Space Magazine’in 2010 yılının En İyi 10 Hikayesi, Light Pulsars Discovered'den Daha Hızlı hikayesini içeriyordu. hareketli ışıktan daha hızlı.
Her neyse, bu, görünürde süperluminal hareketin üretilebileceği farklı yollara bakmamı, kısmen alt kısmın görelilik fiziğinden düşmediğinden emin olmamı ve kısmen bunların düz İngilizce olarak yeterince açıklanıp açıklanamayacağını görmemi sağladı. İşte başlıyor…
1) Sebep ve sonuç yanılsamaları
Işıktan daha hızlı pulsar hikayesi esasen varsayımsal ışık patlamaları ile ilgilidir - biraz ses patlaması gibidir, burada ses patlaması değil, ses hızını aşan ses kaynağı - böylece bireysel ses darbeleri bir ses hızında hareket eden tek şok dalgası.
Şimdi, böyle bir şeyin gerçekten pulsarlardan gelen ışıkla gerçekleşip gerçekleşmediği tartışma konusu olmaya devam ediyor, ancak modelin taraftarlarından biri laboratuvardaki etkisini gösterdi - bu Scientific American blog yayınına bakın.
Yaptığınız şey, bağımsız olarak tetiklenen bir dizi ampul düzenlemek. Sırayla - ilk 1, sonra 2, sonra 3 vb. - ateş etmelerini sağlayacak kadar kolaydır ve ampul 2'den sonra ampul 1'den daha kısa sürede yanarsa ışığın ampuller 1 ve 2 arasındaki mesafeyi kat etmesi gerekir. Bu sadece bir hile - ampullerin ateşlenmesi arasında nedensel bir bağlantı yok - ama bir dizi hareket (ilk 1, sonra 2, sonra 3 vb.) ampul sıradaki ışıktan daha hızlı. Bu yanılsama, görünen süperluminal hareketin bir örneğidir.
Bir süperluminal Meksika senkrotron radyasyon dalgasının neden yoğun bir manyetik alan içinde hızla dönen bir nötron yıldızı etrafındaki farklı nokta kaynaklarından yayılabileceğine dair bir dizi olası senaryo vardır. Bu nokta kaynaklarından çıkan yayılımlar nedensel olarak bağlantılı olmadığı sürece, bu sonuç görelilik fiziğini ihlal etmez.
2) Işık ışıktan daha hızlı hale getirme
Dalgaboyunu değiştirerek ışığın kendisinin belirgin bir süperluminal hareketini üretebilirsiniz. Bir fotonu dalga paketi olarak kabul edersek, dalga paketi doğrusal olarak gerilebilir, böylece dalganın ön kenarı hedefe daha hızlı ulaşır, çünkü dalganın geri kalanının önüne itilir - yani ışıktan daha hızlı seyahat eder .
Ancak, 'bir dalga paketinin ön kenarı'nın fiziksel doğası net değildir. Dalga paketinin tamamı bir fotona eşdeğerdir - ve gerilmiş dalga paketinin ön kenarı önemli bir bilgi taşıyamaz. Aslında, gerilerek ve zayıflatılarak, arka plan gürültüsünden ayırt edilemez hale gelebilir.
Ayrıca bu hile ışığın boşluktan değil kırılma ortamından geçmesini gerektirir. Teknik ayrıntılara meraklıysanız, faz hızını veya grup hızını c'den (vakumdaki ışık hızı) daha hızlı yapabilirsiniz - ancak sinyal hızını değil. Her durumda, bilgi (veya tam bir birim olarak foton) ışıktan daha hızlı hareket etmediğinden, görelilik fiziği ihlal edilmez.
3) Kazanç medyasından çıkarma
Bir ışık atımının ön kenarının, kazanç ortamının uzak ucunda yeni bir atımın emisyonunu uyardığı bir kazanım aracıyla daha dramatik süperluminal hareketi taklit edebilirsiniz - sanki bir ışık atımı Newton'un Beşiği ve yeni atımının bir ucuna çarpıyormuş gibi diğer uçtan yansıtılır. Laboratuar kurulumunu görmek istiyorsanız, burada deneyin. Her ne kadar ışık boşluğu yüce atlıyor gibi görünse de, aslında diğer uçta ortaya çıkan yeni bir ışık darbesi ve hala sadece standart ışık hızında hareket ediyor.
4) Göreceli jet illüzyonu
M87 gibi aktif bir galaksi, ışık hızına yakın bir hızla hareket eden aşırı ısıtılmış bir plazma jetini dışarı itiyorsa ve jet, kabaca Dünya'dan görüş çizginizle hizalanıyorsa - içeriğinin daha hızlı hareket ettiğini düşünebilirsiniz. ışıktan daha.
Eğer bu jet 5.000 ışıkyılı uzunluğundaysa, içindeki herhangi bir şeyin 5.000 ışıkyılı mesafeyi geçmesi en az 5.000 yıl sürmelidir. Jetin başlangıcına yakın olan A noktasında bir jet malzemesi parçacığı tarafından yayılan bir fotonun size ulaşması gerçekten 5.000 yıl alacaktır. Ancak bu arada, jet malzemesinin parçacığı neredeyse bu foton kadar hızlı ilerlemeye devam ediyor. Parçacık B noktasında başka bir foton yayarsa, jetin ucuna yakın bir nokta - bu ikinci foton, ilk fotondan A noktasından 5.000 yıl sonra gözünüze ulaşacaktır. Bu size parçacık 5.000 yıldan az bir sürede A'dan B'ye 5.000 ışıkyılı geçti. Ancak bu sadece optik bir yanılsamadır - görelilik fiziği sonuçsuz kalır.
5) Bilinmeyen süperluminal hareket
Gözlemlenebilir evrenin ufkunun ötesindeki nesnelerin konumumuzdan ışık hızından daha hızlı hareket etmesi tamamen mümkündür - evrenin uzak gökadaların yakın gökadalardan daha hızlı hareket etmesini sağlayan kümülatif genişlemesinin bir sonucu olarak. Fakat gözlemlenebilir ufkun ötesindeki varsayımsal nesnelerden gelen ışık Dünya'ya asla ulaşamayacağından, onların varlığı Dünya'dan doğrudan gözlemle bilinemez - ve görelilik fiziğinin ihlali anlamına gelmez.
Ve son olarak, teorik kadar bilinemez değil, aynı zamanda uzay-zaman içindeki hareketten ziyade uzay-zamanının genişlemesini de içeren erken kozmik enflasyon kavramıdır - bu yüzden orada da ihlal yoktur.
Diğer şey…
Yukarıdakilerin kapsamlı bir liste olduğundan emin değilim ve kuantum dolaşıklığı ve Alcubierre çözgü sürücüsü gibi diğer teorik önerileri kasten dışarıda bıraktım. Bunlardan biri, eğer gerçek, görelilik fiziğini tartışmalı bir şekilde ihlal eder - bu yüzden belki de daha yüksek bir şüphecilik ile düşünülmelidir.
