Быстрее света
со скоростью, превышающей скорость света ( сверхсветовые или сверхпричинные ), Путешествия и общение представляют собой предположительное распространение материи или информации со скоростью, превышающей скорость света ( c ). Специальная теория относительности предполагает, что только частицы с нулевой массой покоя (т. е. фотоны ) могут двигаться со скоростью света и что ничто не может двигаться быстрее.
частицах, скорость которых превышает скорость света ( тахионы Были выдвинуты гипотезы о ), но их существование нарушало бы причинно-следственную связь и подразумевало бы путешествие во времени . Научный консенсус заключается в том, что их не существует.
Согласно всем наблюдениям и современным научным теориям, материя движется со скоростью медленнее световой ( субсветовой ) относительно локально искаженной области пространства-времени. Спекулятивные концепции сверхсветовой скорости включают привод Алькубьерре , трубки Красникова , проходимые червоточины и квантовое туннелирование . [1] [2] Некоторые из этих предложений находят лазейки в общей теории относительности, например, расширяя или сжимая пространство, чтобы казалось, что объект движется больше, чем c . Такие предложения до сих пор широко считаются невозможными, поскольку они по-прежнему нарушают нынешнее понимание причинности, и все они требуют для работы причудливых механизмов (например, экзотической материи ). Однако, учитывая, как мало известно о пределах причинности и других умозрительных концепциях, связанных с предложениями о сверхсветовой скорости, физики продолжают исследовать и рассматривать эти предложения.
Сверхсветовое путешествие неинформации [ править ]
В контексте этой статьи «быстрее света» означает передачу информации или материи быстрее, чем c , константа, равная скорости света в вакууме, которая составляет 299 792 458 м/с (по определению метра). [3] или около 186 282,397 миль в секунду. Это не совсем то же самое, что путешествовать быстрее скорости света, поскольку:
- Некоторые процессы распространяются быстрее, чем c , но не могут переносить информацию (см. примеры в следующих разделах).
- В некоторых материалах, где свет распространяется со скоростью c/n (где n — показатель преломления ), другие частицы могут двигаться быстрее, чем c/n (но все же медленнее, чем c ), что приводит к черенковскому излучению (см. фазовую скорость ниже ).
Ни одно из этих явлений не нарушает специальную теорию относительности и не создает проблем с причинностью , и, следовательно, ни одно из этих явлений не квалифицируется как сверхсветовое, как описано здесь.
В следующих примерах может показаться, что некоторые воздействия распространяются быстрее света, но они не передают энергию или информацию быстрее света, поэтому не нарушают специальную теорию относительности.
Ежедневное движение неба [ править ]
Для наблюдателя, находящегося на Земле, объекты на небе совершают один оборот вокруг Земли за один день. Проксима Центавра , ближайшая звезда за пределами Солнечной системы , находится на расстоянии около четырех с половиной световых лет . [4] В этой системе отсчета, в которой Проксима Центавра воспринимается движущейся по круговой траектории с радиусом четырех световых лет, ее можно описать как имеющую скорость, во много раз превышающую c , как окружную скорость объекта, движущегося в системе отсчета. окружность является произведением радиуса и угловой скорости. [4] точки зрения также возможно С геостатической , что такие объекты, как кометы, изменят свою скорость от субсветовой до сверхсветовой и наоборот просто потому, что расстояние от Земли меняется. Кометы могут иметь орбиты, выносящие их на расстояние более а.е. 1000 [5] Длина окружности радиусом 1000 а.е. больше одного светового дня. Другими словами, комета на таком расстоянии является сверхсветовой в геостатической, а значит, и неинерциальной системе отсчета.
Световые пятна и тени [ править ]
Если лазерный луч провести по удаленному объекту, пятно лазерного света можно легко заставить перемещаться по объекту со скоростью, большей, чем c . [6] Аналогичным образом можно заставить тень, проецируемую на удаленный объект, двигаться по объекту быстрее, чем c . [6] Ни в одном случае свет не распространяется от источника к объекту быстрее, чем c , и никакая информация не распространяется быстрее, чем свет. [6] [7] [8]
Скорость закрытия [ править ]
Скорость, с которой два объекта, движущиеся в одной системе отсчета, сближаются друг с другом, называется взаимной скоростью или скоростью сближения. Она может приближаться к удвоенной скорости света, как в случае двух частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, в противоположных направлениях относительно системы отсчета.
Представьте себе две быстродвижущиеся частицы, приближающиеся друг к другу с противоположных сторон ускорителя частиц типа коллайдера. Скорость закрытия — это скорость, с которой расстояние между двумя частицами уменьшается. С точки зрения наблюдателя, покоящегося относительно ускорителя, эта скорость будет чуть меньше удвоенной скорости света.
Специальная теория относительности этого не запрещает. Это говорит нам о том, что неправильно использовать теорию относительности Галилея для вычисления скорости одной из частиц, которую мог бы измерить наблюдатель, путешествующий рядом с другой частицей. То есть специальная теория относительности дает правильную формулу сложения скоростей для вычисления такой относительной скорости .
Полезно вычислить относительную скорость частиц, движущихся при v и − v в системе отсчета ускорителя, что соответствует скорости сближения 2 v > c . Выражая скорости в единицах c , β = v / c :
Правильные скорости [ править ]
Если космический корабль летит к планете, находящейся в одном световом году (по измерениям в системе покоя Земли) от Земли на высокой скорости, время, необходимое для достижения этой планеты, может составить менее одного года по часам путешественника (хотя это будет всегда быть больше одного года по часам на Земле). Значение, полученное путем деления пройденного расстояния, определенного в земной системе координат, на затраченное время, измеренное часами путешественника, известно как собственная скорость или собственная скорость . Нет ограничений на значение правильной скорости, поскольку правильная скорость не представляет собой скорость, измеренную в одной инерциальной системе отсчета. Световой сигнал, покинувший Землю одновременно с путешественником, всегда добирался до места назначения раньше самого путешественника.
Фазовые скорости выше c [ править ]
Фазовая скорость электромагнитной волны при прохождении через среду обычно может превышать c — скорость света в вакууме. Например, это происходит в большинстве очков на рентгеновских частотах. [9] Однако фазовая скорость волны соответствует скорости распространения теоретической одночастотной (чисто монохроматической ) составляющей волны на этой частоте. Такая волновая составляющая должна быть бесконечной по протяженности и постоянной амплитуде (в противном случае она не будет действительно монохроматической) и поэтому не может передавать никакой информации. [10] Таким образом, фазовая скорость выше c не подразумевает распространение сигналов со скоростью выше c . [11]
Групповые скорости выше c [ править ]
групповая скорость волны также может превышать c . В некоторых случаях [12] [13] В таких случаях, которые обычно одновременно связаны с быстрым затуханием интенсивности, максимум огибающей импульса может перемещаться со скоростью выше c . Однако даже эта ситуация не предполагает распространение сигналов со скоростью выше c , [14] даже несмотря на то, что может возникнуть соблазн связать максимумы импульсов с сигналами. Показано, что последняя ассоциация ошибочна, поскольку информацию о приходе импульса можно получить до наступления максимума импульса. Например, если какой-то механизм позволяет полностью передать ведущую часть импульса при сильном ослаблении максимума импульса и всего, что находится за ним (искажение), то максимум импульса фактически смещается вперед во времени, при этом информация о импульсе не поступает быстрее. чем c без этого эффекта. [15] Однако групповая скорость может превышать c в некоторых частях гауссова пучка в вакууме (без затухания). Дифракция приводит к тому, что пик импульса распространяется быстрее, а общая мощность — нет. [16]
Космическое расширение [ править ]
Согласно закону Хаббла , расширение Вселенной заставляет далекие галактики удаляться от нас со скоростью, превышающей скорость света. Однако скорость удаления, связанная с законом Хаббла и определяемая как скорость увеличения собственного расстояния за интервал космологического времени , не является скоростью в релятивистском смысле. Более того, в общей теории относительности скорость является локальным понятием, и не существует даже однозначного определения относительной скорости космологически удаленного объекта. [17] Скорость космологического спада, превышающая скорость света, является полностью координатным эффектом.
В телескопы можно увидеть множество галактик с числом красного смещения 1,4 и выше. Все они имеют космологическую скорость рецессии, превышающую скорость света. Поскольку параметр Хаббла со временем уменьшается, на самом деле могут быть случаи, когда галактике, удаляющейся от нас быстрее света, удается излучать сигнал, который в конечном итоге достигает нас. [18] [19] [20]
Однако, поскольку расширение Вселенной ускоряется , прогнозируется, что большинство галактик в конечном итоге пересечут своего рода космологический горизонт событий , где любой свет, который они излучают за пределы этой точки, никогда не сможет достичь нас в любое время в бесконечном будущем. [21] потому что свет никогда не достигает точки, где его «особая скорость» по направлению к нам превышает скорость расширения от нас (эти два понятия скорости также обсуждаются в разделе « Совместное перемещение и правильные расстояния#Использование правильного расстояния »). Текущее расстояние до этого космологического горизонта событий составляет около 16 миллиардов световых лет, а это означает, что сигнал от события, происходящего в настоящее время, в конечном итоге сможет достичь нас в будущем, если бы это событие находилось на расстоянии менее 16 миллиардов световых лет. сигнал никогда бы не достиг нас, если бы событие произошло на расстоянии более 16 миллиардов световых лет. [19]
Астрономические наблюдения [ править ]
Кажущееся сверхсветовое движение наблюдается во многих радиогалактиках , блазарах , квазарах , а в последнее время и в микроквазарах . Эффект был предсказан до того, как его заметил Мартин Рис. [ нужны разъяснения ] и может быть объяснено как оптическая иллюзия , вызванная тем, что объект частично движется в направлении наблюдателя, [22] когда расчеты скорости предполагают, что это не так. Явление не противоречит специальной теории относительности . Исправленные расчеты показывают, что эти объекты имеют скорости, близкие к скорости света (относительно нашей системы отсчета). Это первые примеры больших масс, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. [23] Наземные лаборатории смогли ускорить до таких скоростей лишь небольшое количество элементарных частиц.
Квантовая механика [ править ]
Некоторые явления в квантовой механике , такие как квантовая запутанность , могут создать поверхностное впечатление, что информация может передаваться быстрее, чем свет. Согласно теореме об отсутствии общения, эти явления не позволяют истинному общению; они позволяют только двум наблюдателям в разных местах видеть одну и ту же систему одновременно, без какого-либо способа контролировать то, что видит каждый из них. Коллапс волновой функции можно рассматривать как эпифеномен квантовой декогеренции, которая, в свою очередь, является не чем иным, как эффектом лежащей в основе локальной временной эволюции волновой функции системы и всей ее среды. Поскольку лежащее в основе поведение не нарушает локальную причинность и не допускает сверхсветовой связи, из этого следует, что не происходит и дополнительный эффект коллапса волновой функции, реальный или кажущийся.
Принцип неопределенности подразумевает, что отдельные фотоны могут перемещаться на короткие расстояния со скоростью, несколько большей (или меньшей), чем c , даже в вакууме; эту возможность необходимо учитывать при перечислении фейнмановских диаграмм взаимодействия частиц. [24] Однако в 2011 году было показано, что одиночный фотон не может двигаться быстрее скорости c . [25] В квантовой механике виртуальные частицы могут двигаться быстрее света, и это явление связано с тем фактом, что эффекты статического поля (которые в квантовых терминах опосредуются виртуальными частицами) могут перемещаться быстрее света (см. раздел о статических полях выше). Однако макроскопически эти флуктуации усредняются, так что фотоны действительно движутся по прямым линиям на большие (т. е. неквантовые) расстояния и в среднем движутся со скоростью света. Следовательно, это не предполагает возможности сверхсветовой передачи информации.
В популярной прессе появлялись различные сообщения об экспериментах по передаче света со скоростью, превышающей скорость света, в оптике — чаще всего в контексте своего рода явления квантового туннелирования . Обычно в таких отчетах речь идет о фазовой скорости или групповой скорости , превышающей скорость света в вакууме. [26] [27] Однако, как говорилось выше, сверхсветовую фазовую скорость нельзя использовать для передачи информации со скоростью, превышающей скорость света. [28] [29]
Эффект Хартмана [ править ]
Эффект Хартмана — это эффект туннелирования через барьер, при котором время туннелирования стремится к константе для больших барьеров. [30] [31] Это может быть, например, зазор между двумя призмами. Когда призмы соприкасаются, свет проходит прямо, но когда есть зазор, свет преломляется. Существует ненулевая вероятность того, что фотон будет туннелировать через зазор, а не следовать по преломленному пути.
Однако утверждалось, что эффект Хартмана на самом деле не может быть использован для нарушения теории относительности путем передачи сигналов со скоростью, превышающей c , в том числе потому, что время туннелирования «не должно быть связано со скоростью, поскольку затухающие волны не распространяются». [32] Затухающие волны в эффекте Хартмана возникают из-за виртуальных частиц и нераспространяющегося статического поля, как упоминалось в разделах выше, посвященных гравитации и электромагнетизму.
Эффект Казимира [ править ]
В физике сила Казимира-Польдера — это физическая сила, действующая между отдельными объектами из-за резонанса энергии вакуума в промежуточном пространстве между объектами. Иногда это описывается в терминах виртуальных частиц, взаимодействующих с объектами, из-за математической формы одного из возможных способов расчета силы эффекта. Поскольку сила силы быстро падает с расстоянием, ее можно измерить только тогда, когда расстояние между объектами чрезвычайно мало. Поскольку эффект обусловлен виртуальными частицами, опосредующими эффект статического поля, он подлежит комментариям о статических полях, обсуждавшихся выше.
ЭПР-парадокс [ править ]
Парадокс ЭПР относится к знаменитому мысленному эксперименту Альберта Эйнштейна , Бориса Подольского и Натана Розена , который был впервые экспериментально реализован Аленом Аспектом в 1981 и 1982 годах в эксперименте Аспект . В этом эксперименте два измерения запутанного состояния коррелируют, даже если измерения находятся на расстоянии от источника и друг от друга. Однако никакая информация не может быть передана таким способом; Ответ на вопрос, действительно ли измерение влияет на другую квантовую систему, сводится к тому, какой интерпретации квантовой механики придерживаться.
Эксперимент, проведенный в 1997 году Николя Гизеном, продемонстрировал квантовые корреляции между частицами, разделенными расстоянием более 10 километров. [33] Но, как отмечалось ранее, нелокальные корреляции, наблюдаемые при запутанности, на самом деле не могут использоваться для передачи классической информации быстрее света, так что релятивистская причинность сохраняется. Ситуация аналогична совместному синхронному подбрасыванию монеты, когда второй человек, подбрасывающий свою монету, всегда будет видеть противоположное тому, что видит первый человек, но ни у кого из них нет возможности узнать, был ли он первым или вторым подбрасывателем, без классического общения. . см. в Теореме об отсутствии связи Дополнительную информацию . Эксперимент по квантовой физике 2008 года, также проведенный Николя Гизеном и его коллегами, определил, что в любой гипотетической нелокальной теории скрытых переменных скорость квантового нелокального соединения (то, что Эйнштейн называл «жутким действием на расстоянии») находится на уровне как минимум в 10 000 раз превышающую скорость света. [34]
Квантовый ластик отложенного выбора [ править ]
Квантовый ластик с отложенным выбором — это версия парадокса ЭПР, в которой наблюдение (или отсутствие) интерференции после прохождения фотона через эксперимент с двойной щелью зависит от условий наблюдения второго фотона, запутанного с первым. Особенностью этого эксперимента является то, что наблюдение второго фотона может произойти в более позднее время, чем наблюдение первого фотона, [35] что может создать впечатление, что измерение более поздних фотонов «задним числом» определяет, проявляют ли более ранние фотоны интерференцию или нет, хотя интерференционную картину можно увидеть только путем корреляции измерений обоих членов каждой пары, и поэтому ее нельзя наблюдать до тех пор, пока оба фотона были измерены, что гарантирует, что экспериментатор, наблюдающий только за фотонами, проходящим через щель, не получит информацию о других фотонах со скоростью, превышающей скорость света, или в обратном направлении во времени. [36] [37]
Сверхсветовая связь [ править ]
Согласно теории относительности, связь со скоростью, превышающей скорость света, эквивалентна путешествию во времени . То, что мы измеряем как скорость света в вакууме (или около вакуума), на самом деле является фундаментальной физической константой c . Это означает, что все инерциальные и, для координатной скорости света, неинерциальные наблюдатели, независимо от их относительной скорости , всегда будут измерять частицы нулевой массы, такие как фотоны , движущиеся со скоростью c в вакууме. Этот результат означает, что измерения времени и скорости в разных системах отсчета больше не связаны просто постоянными сдвигами, а вместо этого связаны преобразованиями Пуанкаре . Эти преобразования имеют важные последствия:
- Релятивистский импульс массивной частицы будет увеличиваться с увеличением скорости таким образом, что при скорости света объект будет иметь бесконечный импульс.
- Чтобы ускорить объект с ненулевой массой покоя до c, потребуется бесконечное время с любым конечным ускорением или бесконечное ускорение в течение конечного промежутка времени.
- В любом случае, такое ускорение требует бесконечной энергии.
- Некоторые наблюдатели, наблюдающие за субсветовым относительным движением, не согласятся относительно того, какое из двух событий, разделенных пространственным интервалом, произойдет первым . [38] Другими словами, любое путешествие со скоростью, превышающей скорость света, будет рассматриваться как путешествие назад во времени в каких-то других, столь же действительных системах отсчета. [39] или необходимость принять спекулятивную гипотезу о возможных нарушениях Лоренца в ненаблюдаемом в настоящее время масштабе (например, масштабе Планка). [ нужна цитата ] Следовательно, любая теория, допускающая «истинную» сверхсветовую скорость, также должна учитывать путешествия во времени и все связанные с ними парадоксы. [40] или же предположить, что Лоренц-инвариантность является симметрией термодинамической статистической природы (следовательно, симметрия нарушена в каком-то ныне ненаблюдаемом масштабе).
- В специальной теории относительности координата скорости света гарантированно равна c только в инерциальной системе отсчета ; в неинерциальной системе координат скорость может отличаться от c . [41] В общей теории относительности ни одна система координат в большой области искривленного пространства-времени не является «инерциальной», поэтому допустимо использовать глобальную систему координат, в которой объекты движутся быстрее, чем c , но в локальной окрестности любой точки искривленного пространства-времени мы можем определить локальная скорость света будет c , «локальная инерциальная система отсчета» и в этой системе координат [42] при этом массивные объекты, движущиеся через эту локальную окрестность, всегда имеют скорость меньше c в местной инерциальной системе отсчета.
Обоснования [ править ]
Вакуум Казимира туннелирование квантовое и
Специальная теория относительности постулирует, что скорость света в вакууме инвариантна в инерциальных системах отсчета . То есть она будет одинаковой в любой системе отсчета, движущейся с постоянной скоростью. В уравнениях не указано какое-либо конкретное значение скорости света, которая является экспериментально определенной величиной для фиксированной единицы длины. С 1983 года в системе СИ единица длины ( метр ) определяется с использованием скорости света .
Экспериментальное определение было сделано в вакууме. Однако известный нам вакуум — не единственный возможный вакуум, который может существовать. С вакуумом связана энергия, называемая просто энергией вакуума , которую, возможно, в некоторых случаях можно изменить. [43] Было предсказано, что когда энергия вакуума снижается, свет сам по себе движется быстрее, чем стандартное значение c . Это известно как эффект Шарнхорста . Такой вакуум можно создать, соединив две идеально гладкие металлические пластины на расстоянии, близком к атомному диаметру. Его называют вакуумом Казимира . Расчеты предполагают, что свет будет двигаться быстрее в таком вакууме на ничтожную величину: фотон, перемещающийся между двумя пластинами, расположенными на расстоянии 1 микрометра друг от друга, увеличит скорость фотона всего лишь примерно на одну десятую. 36 . [44] Соответственно, экспериментальной проверки предсказания пока не было. Недавний анализ [45] утверждал, что эффект Шарнхорста нельзя использовать для отправки информации назад во времени с помощью одного набора пластин, поскольку кадр покоя пластин будет определять « предпочтительный кадр » для передачи сигналов сверхсветовой скорости. Однако, когда несколько пар пластин движутся относительно друг друга, авторы отметили, что у них нет аргументов, которые могли бы «гарантировать полное отсутствие нарушений причинности», и сослались на спекулятивную гипотезу Хокинга о защите хронологии , которая предполагает, что петли обратной связи виртуальных частиц будут создавать «неконтролируемые особенности в перенормированной квантовой энергии-напряжении» на границе любой потенциальной машины времени, и, таким образом, для полного анализа потребуется теория квантовой гравитации. Другие авторы утверждают, что первоначальный анализ Шарнхорста, который, казалось, показал возможность сигналов быстрее, чем c , включал аппроксимации, которые могут быть неверными, поэтому неясно, может ли этот эффект вообще увеличить скорость сигнала. [46]
Позже об этом заявили Экл и др. что туннелирование частиц действительно происходит в нулевом реальном времени. [47] Их тесты включали туннелирование электронов, где группа утверждала, что релятивистское предсказание времени туннелирования должно составлять 500–600 аттосекунд ( аттосекунда равна одной квинтиллионной (10 −18 ) секунды). Все, что удалось измерить, — это 24 аттосекунды, что является пределом точности теста. Опять же, однако, другие физики полагают, что туннельные эксперименты, в которых частицы проводят аномально короткое время внутри барьера, на самом деле полностью совместимы с теорией относительности, хотя существуют разногласия относительно того, включает ли объяснение изменение формы волнового пакета или другие эффекты. [48] [49] [50]
Откажитесь от (абсолютной) теории относительности [ править ]
Из-за сильной эмпирической поддержки специальной теории относительности любые ее модификации обязательно должны быть весьма тонкими и трудными для измерения. Самая известная попытка — это дважды специальная теория относительности , которая утверждает, что планковская длина одинакова во всех системах отсчета, и связана с работами Джованни Амелино-Камелии и Жоау Магуэйжу . [51] [52] Существуют умозрительные теории, которые утверждают, что инерция создается совокупной массой Вселенной (например, принцип Маха ), что подразумевает, что система покоя Вселенной может быть предпочтительнее с помощью обычных измерений естественного закона. Если это подтвердится, это будет означать, что специальная теория относительности является приближением к более общей теории, но поскольку соответствующее сравнение (по определению) будет проводиться за пределами наблюдаемой Вселенной , трудно представить (а тем более построить) эксперименты для проверки этой гипотезы. Несмотря на эту трудность, такие эксперименты были предложены. [53]
Искажение пространства-времени [ править ]
Хотя специальная теория относительности запрещает объектам иметь относительную скорость, превышающую скорость света, а общая теория относительности сводится к специальной теории относительности в локальном смысле (в небольших областях пространства-времени, где кривизна незначительна), общая теория относительности допускает пространство между удаленными объектами. расширяться таким образом, что их « скорость удаления » превышает скорость света, и считается, что галактики, находящиеся сегодня на расстоянии более 14 миллиардов световых лет от нас, имеют скорость удаления, которая быстрее света. [54] Мигель Алькубьерре предположил, что можно было бы создать варп-двигатель , в котором корабль был бы заключен в «варп-пузырь», где пространство в передней части пузыря быстро сжимается, а пространство сзади быстро расширяется. в результате пузырь может достичь удаленного пункта назначения гораздо быстрее, чем луч света, движущийся за пределами пузыря, но без объектов внутри пузыря, локально движущихся быстрее света. [55] Однако несколько возражений , выдвинутых против привода Алькубьерре, похоже, исключают возможность его фактического использования каким-либо практическим способом. Другая возможность, предсказанная общей теорией относительности, — это проходимая червоточина , которая может создать короткий путь между произвольно удаленными точками в пространстве. Как и в случае с двигателем Алькубьерре, путешественники, движущиеся через червоточину, не будут локально двигаться быстрее, чем свет, проходящий через червоточину рядом с ними, но они смогут достичь пункта назначения (и вернуться в исходное место) быстрее, чем свет, путешествующий за пределами червоточины.
Джеральд Кливер и Ричард Обуси, профессор и студент Университета Бэйлора , предположили, что манипулирование дополнительными пространственными измерениями теории струн вокруг космического корабля с чрезвычайно большим количеством энергии создаст «пузырь», который может заставить корабль двигаться быстрее, чем скорость света. Физики полагают, что для создания этого пузыря манипулирование 10-м пространственным измерением изменит темную энергию в трех больших пространственных измерениях: высоте, ширине и длине. Кливер сказал, что положительная темная энергия в настоящее время отвечает за ускорение скорости расширения нашей Вселенной с течением времени. [56]
лоренцевой Нарушение симметрии
Возможность нарушения симметрии Лоренца серьезно рассматривалась в последние два десятилетия, особенно после разработки реалистичной эффективной теории поля, описывающей это возможное нарушение, так называемого расширения стандартной модели . [57] [58] [59] Эта общая основа позволила провести экспериментальные исследования с помощью экспериментов с космическими лучами сверхвысоких энергий. [60] и широкий спектр экспериментов с гравитацией, электронами, протонами, нейтронами, нейтрино, мезонами и фотонами. [61] Нарушение инвариантности вращения и ускорения вызывает в теории зависимость от направления, а также нетрадиционную энергетическую зависимость, которая приводит к новым эффектам, включая нарушающие Лоренц колебания нейтрино и модификации дисперсионных соотношений различных видов частиц, которые, естественно, могут заставить частицы двигаться быстрее света. .
В некоторых моделях нарушенной лоренц-симметрии постулируется, что симметрия все еще встроена в самые фундаментальные законы физики, но что спонтанное нарушение симметрии лоренц-инвариантности [62] вскоре после Большого взрыва могло остаться во Вселенной «реликтовое поле», которое заставляет частицы вести себя по-разному в зависимости от их скорости относительно поля; [63] однако есть также модели, в которых симметрия Лоренца нарушается более фундаментальным образом. Если симметрия Лоренца может перестать быть фундаментальной симметрией в масштабе Планка или в каком-то другом фундаментальном масштабе, то вполне возможно, что частицы с критической скоростью, отличной от скорости света, станут основными составляющими материи.
Ожидается, что в современных моделях нарушения симметрии Лоренца феноменологические параметры будут зависеть от энергии. Поэтому, как широко признано, [64] [65] существующие границы низких энергий не могут быть применены к явлениям высоких энергий; однако многие поиски нарушения Лоренца при высоких энергиях проводились с использованием расширения стандартной модели . [61] Ожидается, что нарушение симметрии Лоренца будет усиливаться по мере приближения к фундаментальному масштабу.
физического вакуума Сверхтекучие теории
В этом подходе физический вакуум рассматривается как квантовая сверхтекучая жидкость , которая по существу нерелятивистская, тогда как симметрия Лоренца - это не точная симметрия природы, а скорее приближенное описание, справедливое только для небольших флуктуаций сверхтекучего фона. [66] В рамках подхода была предложена теория, в которой физический вакуум рассматривается как квантовая бозе-жидкость основного состояния которой , волновая функция описывается логарифмическим уравнением Шрёдингера . Показано, что релятивистское гравитационное взаимодействие возникает как малоамплитудная коллективного возбуждения. мода [67] тогда как релятивистские элементарные частицы могут быть описаны частицеподобными модами в пределе малых импульсов. [68] Важным фактом является то, что при очень высоких скоростях поведение частицоподобных мод становится отличным от релятивистского – они могут достигать предела скорости света при конечной энергии; Кроме того, возможно распространение быстрее скорости света, не требуя, чтобы движущиеся объекты имели мнимую массу . [69] [70]
нейтрино Результаты полета сверхсветового
Эксперимент MINOS [ править ]
В 2007 году коллаборация MINOS сообщила о результатах измерения времени полета энергией 3 ГэВ нейтрино с , скорость которых превышает скорость света на 1,8 сигма. [71] Однако эти измерения считались статистически согласующимися с нейтрино, движущимися со скоростью света. [72] После того, как детекторы проекта были модернизированы в 2012 году, MINOS скорректировала их первоначальный результат и обнаружила соответствие со скоростью света. Планируются дальнейшие измерения. [73]
Нейтринная аномалия OPERA [ править ]
22 сентября 2011 года вышел препринт [74] Коллаборация OPERA сообщила об обнаружении мюонных нейтрино с энергией 17 и 28 ГэВ, отправленных на расстояние 730 километров (454 миль) из ЦЕРН недалеко от Женевы, Швейцария , в Национальную лабораторию Гран-Сассо в Италии, путешествуя быстрее света на относительную величину 2,48 × 10. −5 (приблизительно 1 из 40 000), статистика со значимостью 6,0 сигм. [75] 17 ноября 2011 года второй эксперимент ученых OPERA подтвердил их первоначальные результаты. [76] [77] Однако ученые скептически отнеслись к результатам этих экспериментов, значимость которых оспаривалась. [78] В марте 2012 года коллаборация ICARUS не смогла воспроизвести результаты OPERA на своем оборудовании, зафиксировав время пути нейтрино от ЦЕРН до Национальной лаборатории Гран-Сассо, неотличимое от скорости света. [79] Позже команда OPERA сообщила о двух недостатках в настройке своего оборудования, которые привели к ошибкам, выходящим далеко за пределы первоначального доверительного интервала : неправильно подключенный оптоволоконный кабель , что привело к измерениям, по-видимому, со скоростью, превышающей скорость света, и слишком быстрому тактовому генератору. . [80]
Тахионы [ править ]
В специальной теории относительности невозможно ускорить объект до скорости света или заставить массивный объект двигаться со скоростью света. Однако возможно существование объекта, который всегда движется быстрее света. Гипотетические элементарные частицы, обладающие этим свойством, называются тахионами или тахионными частицами. Попытки их квантования не привели к созданию частиц со скоростью, превышающей скорость света, и вместо этого продемонстрировали, что их присутствие приводит к нестабильности. [81] [82]
Различные теоретики предполагали, что нейтрино может иметь тахионную природу. [83] [84] [85] [86] в то время как другие оспаривают такую возможность. [87]
Общая теория относительности [ править ]
Общая теория относительности была разработана после специальной теории относительности и включила такие понятия, как гравитация . Он поддерживает принцип, согласно которому ни один объект не может ускоряться до скорости света в системе отсчета любого совпадающего наблюдателя. [ нужна цитата ] Однако он допускает искажения пространства-времени , которые позволяют объекту двигаться быстрее света с точки зрения удаленного наблюдателя. [ нужна цитата ] Одним из таких искажений является двигатель Алькубьерре , который можно рассматривать как создающий пульсацию в пространстве-времени , увлекающую за собой объект. Другая возможная система — червоточина , которая соединяет два удаленных места как бы кратчайшим путем. Оба искажения должны были бы создать очень сильную кривизну в сильно локализованной области пространства-времени, и их гравитационные поля были бы огромными. Чтобы противодействовать нестабильной природе и предотвратить разрушение искажений под собственным «весом», нужно будет ввести гипотетическую экзотическую материю или отрицательную энергию.
Общая теория относительности также признает, что любые средства передвижения со скоростью, превышающей скорость света, также могут быть использованы для путешествий во времени . Это поднимает проблемы с причинностью . Многие физики считают, что описанные выше явления невозможны и что будущие теории гравитации запретят их. Одна из теорий утверждает, что стабильные червоточины возможны, но любая попытка использовать сеть червоточин для нарушения причинно-следственной связи приведет к их распаду. [ нужна цитата ] В теории струн Эрик Г. Гимон и Петр Горжава утверждали , что [88] что в суперсимметричной пятимерной вселенной Гёделя квантовые поправки к общей теории относительности эффективно отсекают области пространства-времени с замкнутыми времяподобными кривыми, нарушающими причинно-следственную связь. В частности, в квантовой теории присутствует размазанная супертруба, которая разрезает пространство-время таким образом, что, хотя в полном пространстве-времени через каждую точку проходит замкнутая времениподобная кривая, во внутренней области, ограниченной трубкой, не существует полных кривых.
В художественной литературе и популярной культуре [ править ]
Сверхсветовые путешествия — распространенный сюжет в научной фантастике . [89]
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ «Время квантового туннелирования измеряется с использованием ультрахолодных атомов» . Мир физики . 22 июля 2020 г.
- ^ «Журнал Кванта» . 20 октября 2020 г.
- ^ «17-я Генеральная конференция Poids et Mesures (CGPM): Определение метра» . bipm.org . Архивировано из оригинала 27 мая 2020 года . Проверено 5 июля 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б Группа научного образования Йоркского университета (2001). Учебник Солтера Хорнерса по продвинутой физике A2 . Хайнеманн. стр. 302–303. ISBN 978-0435628925 .
- ^ «Самый дальний объект Солнечной системы» . Информационный листок № 55 . Королевская Гринвичская обсерватория. 15 апреля 1996 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гиббс, П. (1997). «Возможны ли путешествия или связь со скоростью, превышающей скорость света?» . Оригинальный FAQ по физике Usenet . Проверено 20 августа 2008 г.
- ^ Лосось, туалет (2006). Четыре десятилетия научных объяснений . Издательство Питтсбургского университета . п. 107. ИСБН 978-0-8229-5926-7 .
- ^ Стейн, А. (2012). Чудесный мир теории относительности: точное руководство для широкого читателя . Издательство Оксфордского университета . п. 180. ИСБН 978-0-19-969461-7 .
- ^ Хехт, Э. (1987). Оптика (2-е изд.). Эддисон Уэсли . п. 62. ИСБН 978-0-201-11609-0 .
- ^ Зоммерфельд, А. (1907). . Физический журнал . 8 (23): 841–842.
- ^ Вебер, Дж. (1954). «Фаза, группа и скорость сигнала» . Американский журнал физики . 22 (9): 618. Бибкод : 1954AmJPh..22..618W . дои : 10.1119/1.1933858 . Проверено 30 апреля 2007 г.
- ^ Ван, Эл-Джей; Кузьмич А.; Догариу, А. (2000). «Сверхсветовое распространение света с усилением». Природа . 406 (6793): 277–279. Бибкод : 2000Natur.406..277W . дои : 10.1038/35018520 . ПМИД 10917523 . S2CID 4358601 .
- ^ Боулан, П.; Валтна-Люкнер, Х.; Лыхмус, М.; Пиксарв, П.; Саари, П.; Требино, Р. (2009). «Измерение пространственно-временного электрического поля ультракоротких сверхсветовых импульсов Бесселя-X». Новости оптики и фотоники . 20 (12): 42. Бибкод : 2009ОптПН..20...42М . дои : 10.1364/ОПН.20.12.000042 . S2CID 122056218 .
- ^ Бриллюэн, Л. (1960). Распространение волн и групповая скорость . Академическая пресса .
- ^ Витаячумнанкул, В.; Фишер, Б.М.; Фергюсон, Б.; Дэвис, БР; Эбботт, Д. (2010). «Систематический взгляд на распространение сверхсветовых волн» (PDF) . Труды IEEE . 98 (10): 1775–1786. дои : 10.1109/JPROC.2010.2052910 . S2CID 15100571 .
- ^ Хорват, ЗЛ; Винко, Дж.; Бор, Зс.; фон дер Линде, Д. (1996). «Ускорение фемтосекундных импульсов до сверхсветовых скоростей с помощью фазового сдвига Гуи» (PDF) . Прикладная физика Б. 63 (5): 481–484. Бибкод : 1996ApPhB..63..481H . дои : 10.1007/BF01828944 . S2CID 54757568 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 апреля 2003 г.
- ^ Райт, Эл. (12 июня 2009 г.). «Учебник по космологии. Часть 2» . Учебник по космологии Неда Райта . Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе . Проверено 26 сентября 2011 г.
- ^ См. последние два абзаца в Ротштейн, Д. (10 сентября 2003 г.). «Вселенная расширяется быстрее скорости света?» . Спросите астронома .
- ^ Перейти обратно: а б Лайнвивер, К.; Дэвис, ТМ (март 2005 г.). «Заблуждения о Большом взрыве» (PDF) . Научный американец . стр. 36–45. Архивировано (PDF) из оригинала 27 мая 2006 г. Проверено 6 ноября 2008 г.
- ^ Дэвис, ТМ; Лайнуивер, Швейцария (2004). «Расширяющаяся путаница: распространенные заблуждения о космологических горизонтах и сверхсветовом расширении Вселенной». Публикации Астрономического общества Австралии . 21 (1): 97–109. arXiv : astro-ph/0310808 . Бибкод : 2004PASA...21...97D . дои : 10.1071/AS03040 . S2CID 13068122 .
- ^ Леб, А. (2002). «Долгосрочное будущее внегалактической астрономии». Физический обзор D . 65 (4): 047301. arXiv : astro-ph/0107568 . Бибкод : 2002PhRvD..65d7301L . дои : 10.1103/PhysRevD.65.047301 . S2CID 1791226 .
- ^ Рис, MJ (1966). «Появление релятивистски расширяющихся радиоисточников». Природа . 211 (5048): 468–470. Бибкод : 1966Natur.211..468R . дои : 10.1038/211468a0 . S2CID 41065207 .
- ^ Блэндфорд, Роддом ; Макки, CF; Рис, MJ (1977). «Суперсветовое расширение внегалактических радиоисточников». Природа . 267 (5608): 211–216. Бибкод : 1977Natur.267..211B . дои : 10.1038/267211a0 . S2CID 4260167 .
- ^ Грозин, А. (2007). Лекции по КЭД и КХД . Всемирная научная . п. 89 . ISBN 978-981-256-914-1 .
- ^ Чжан, С.; Чен, Дж. Ф.; Лю, К.; Лой, ММТ; Вонг, ГКЛ; Ду, С. (2011). «Оптический предшественник одиночного фотона» (PDF) . Письма о физических отзывах . 106 (24): 243602. Бибкод : 2011PhRvL.106x3602Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.243602 . ПМИД 21770570 . Архивировано (PDF) из оригинала 5 декабря 2019 г.
- ^ Каре, Дж. (2012). Математическая теория информации (Иллюстрированное издание). Springer Science & Business Media . п. 425. ИСБН 978-1-4615-0975-2 .
- ^ Стейнберг, AM (1994). Когда свет может двигаться быстрее света? (Тезис). Калифорнийский университет в Беркли . п. 100. Бибкод : 1994PhDT.......314S .
- ^ Чабб, Дж.; Эскандарян А.; Харизанов, В. (2016). Логические и алгебраические структуры в квантовых вычислениях (Иллюстрированное издание). Издательство Кембриджского университета . п. 61. ИСБН 978-1-107-03339-9 .
- ^ Элерс, Дж.; Лэммерзал, К. (2006). Специальная теория относительности: сохранится ли она в ближайшие 101 год? (Иллюстрированное ред.). Спрингер. п. 506. ИСБН 978-3-540-34523-7 .
- ^ Мартинес, JC; Полатдемир, Э. (2006). «Происхождение эффекта Хартмана». Буквы по физике А. 351 (1–2): 31–36. Бибкод : 2006PhLA..351...31M . дои : 10.1016/j.physleta.2005.10.076 .
- ^ Хартман, Т.Э. (1962). «Туннелирование волнового пакета». Журнал прикладной физики . 33 (12): 3427–3433. Бибкод : 1962JAP....33.3427H . дои : 10.1063/1.1702424 .
- ^ Уинфул, Х.Г. (2006). «Туннельное время, эффект Хартмана и сверхсветимость: предлагаемое решение старого парадокса». Отчеты по физике . 436 (1–2): 1–69. Бибкод : 2006PhR...436....1W . doi : 10.1016/j.physrep.2006.09.002 .
- ^ Суарес, А. (26 февраля 2015 г.). «История» . Центр квантовой философии . Проверено 7 июня 2017 г.
- ^ Саларт, Д.; Баас, А.; Браншар, К.; Гисин, Н.; Збинден, Х. (2008). «Проверка жуткого действия на расстоянии». Природа . 454 (7206): 861–864. arXiv : 0808.3316 . Бибкод : 2008Natur.454..861S . дои : 10.1038/nature07121 . ПМИД 18704081 . S2CID 4401216 .
- ^ Ким, Юн Хо; Ю, Ронг; Кулик Сергей П.; Ши, Яньхуа; Скалли, Марлан О. (2000). «Отложенный «Выбор» Квантовый Ластик». Письма о физических отзывах . 84 (1): 1–5. arXiv : Quant-ph/9903047 . Бибкод : 2000PhRvL..84....1K . doi : 10.1103/PhysRevLett.84.1 . ПМИД 11015820 . S2CID 5099293 .
- ^ Хиллмер, Р.; Квиат, П. (16 апреля 2017 г.). «Эксперименты с отложенным выбором» . Научный американец .
- ^ Мотл, Л. (ноябрь 2010 г.). «Квантовый ластик отложенного выбора» . Эталонный кадр .
- ^ Эйнштейн, А. (1927). Теория относительности: специальная и общая теория . Метуэн и Ко, стр. 25–27.
- ^ Оденвальд, С. «Если бы мы могли путешествовать быстрее света, могли бы мы вернуться в прошлое?» . Астрономическое кафе НАСА . Проверено 7 апреля 2014 г.
- ^ Готт, младший (2002). Путешествие во времени во Вселенной Эйнштейна . Книги Маринера . стр. 82–83. ISBN 978-0618257355 .
- ^ Петков, В. (2009). Относительность и природа пространства-времени . Springer Science & Business Media . п. 219. ИСБН 978-3642019623 .
- ^ Рейн, диджей; Томас, Э.Г. (2001). Введение в науку космологию . ЦРК Пресс . п. 94. ИСБН 978-0750304054 .
- ^ «Что такое «энергия нулевой точки» (или «энергия вакуума») в квантовой физике? Действительно ли возможно, что мы сможем использовать эту энергию?» . Научный американец . 18 августа 1997 г. Проверено 27 мая 2009 г.
- ^ Шарнхорст, Клаус (12 мая 1990 г.). «Секрет вакуума: более быстрый свет» . Проверено 27 мая 2009 г.
- ^ Виссер, Мэтт; Либерати, Стефано; Сонего, Себастьяно (2002). «Сигналы быстрее, чем c, специальная теория относительности и причинность». Анналы физики . 298 (1): 167–185. arXiv : gr-qc/0107091 . Бибкод : 2002АнФиз.298..167Л . дои : 10.1006/aphy.2002.6233 . S2CID 48166 .
- ^ Ферн, Хайди (2007). «Могут ли световые сигналы перемещаться быстрее, чем c , в нетривиальном вакууме в плоском пространстве-времени? Релятивистская причинность II». Лазерная физика . 17 (5): 695–699. arXiv : 0706.0553 . Бибкод : 2007LaPhy..17..695F . дои : 10.1134/S1054660X07050155 . S2CID 61962 .
- ^ Экл, П.; Пфайффер, АН; Чирелли, К.; Штаудте, А.; Дорнер, Р.; Мюллер, Х.Г.; Баттикер, М.; Келлер, У. (5 декабря 2008 г.). «Измерения времени задержки аттосекундной ионизации и туннелирования в гелии». Наука . 322 (5907): 1525–1529. Бибкод : 2008Sci...322.1525E . дои : 10.1126/science.1163439 . ПМИД 19056981 . S2CID 206515239 .
- ^ Уинфул, Герберт Г. (декабрь 2006 г.). «Время туннелирования, эффект Хартмана и сверхсветимость: предлагаемое решение старого парадокса» (PDF) . Отчеты по физике . 436 (1–2): 1–69. Бибкод : 2006PhR...436....1W . doi : 10.1016/j.physrep.2006.09.002 . Архивировано из оригинала (PDF) 18 декабря 2011 г. Проверено 8 июня 2010 г.
- ^ Краткое изложение объяснения Герберта Г. Уинфула явно сверхсветового времени туннелирования, которое не предполагает изменения формы, см. Уинфул, Герберт (2007). «Новая парадигма разрешает старый парадокс туннелирования со скоростью, превышающей скорость света». Отдел новостей SPIE . дои : 10.1117/2.1200711.0927 .
- ^ Соколовский, Д. (8 февраля 2004 г.). «Почему теория относительности позволяет квантовому туннелированию «не занимать много времени»?». Труды Королевского общества А. 460 (2042): 499–506. Бибкод : 2004RSPSA.460..499S . дои : 10.1098/rspa.2003.1222 . S2CID 122620657 .
- ^ Амелино-Камелия, Джованни (1 ноября 2009 г.). «Двойная специальная теория относительности: факты, мифы и некоторые ключевые открытые проблемы». Последние достижения в теоретической физике . Статистическая наука и междисциплинарные исследования. Том. 9. стр. 123–170. arXiv : 1003.3942 . дои : 10.1142/9789814287333_0006 . ISBN 978-981-4287-32-6 . S2CID 118855372 .
- ^ Амелино-Камелия, Джованни (1 июля 2002 г.). «Двойная специальная теория относительности». Природа . 418 (6893): 34–35. arXiv : gr-qc/0207049 . Бибкод : 2002Natur.418...34A . дои : 10.1038/418034a . ПМИД 12097897 . S2CID 16844423 .
- ^ Чанг, Дональд К. (22 марта 2017 г.). «Существует ли во Вселенной система покоя? Предлагаемый экспериментальный тест, основанный на точном измерении массы частицы» . Европейский физический журнал Плюс . 132 (3): 140. arXiv : 1706.05252 . Бибкод : 2017EPJP..132..140C . дои : 10.1140/epjp/i2017-11402-4 .
- ^ Лайнвивер, Чарльз Х.; Дэвис, Тамара М. (март 2005 г.). «Заблуждения о Большом взрыве» . Научный американец .
- ^ Алькубьерре, Мигель (1 мая 1994 г.). «Варп-двигатель: сверхбыстрое путешествие в рамках общей теории относительности». Классическая и квантовая гравитация . 11 (5): Л73–Л77. arXiv : gr-qc/0009013 . Бибкод : 1994CQGra..11L..73A . CiteSeerX 10.1.1.338.8690 . дои : 10.1088/0264-9381/11/5/001 . S2CID 4797900 .
- ^ «Путешествие быстрее скорости света: новая идея, которая может воплотить это в жизнь» . www.newswise.com . Проверено 24 августа 2023 г.
- ^ Колладей, Дон; Костелецкий, В. Алан (1997). «Нарушение CPT и стандартная модель». Физический обзор D . 55 (11): 6760–6774. arXiv : hep-ph/9703464 . Бибкод : 1997PhRvD..55.6760C . дои : 10.1103/PhysRevD.55.6760 . S2CID 7651433 .
- ^ Колладей, Дон; Костелецкий, В. Алан (1998). «Расширение стандартной модели, нарушающее Лоренц». Физический обзор D . 58 (11): 116002. arXiv : hep-ph/9809521 . Бибкод : 1998PhRvD..58k6002C . дои : 10.1103/PhysRevD.58.116002 . S2CID 4013391 .
- ^ Костелецкий, В. Алан (2004). «Гравитация, нарушение Лоренца и стандартная модель». Физический обзор D . 69 (10): 105009. arXiv : hep-th/0312310 . Бибкод : 2004PhRvD..69j5009K . дои : 10.1103/PhysRevD.69.105009 . S2CID 55185765 .
- ^ Гонсалес-Местрес, Луис (2009). «Результаты AUGER-HiRes и модели нарушения симметрии Лоренца». Ядерная физика Б: Приложения к сборнику трудов . 190 : 191–197. arXiv : 0902.0994 . Бибкод : 2009НуФС.190..191Г . doi : 10.1016/j.nuclphysbps.2009.03.088 . S2CID 14848782 .
- ^ Перейти обратно: а б Костелецкий, В. Алан; Рассел, Нил (2011). «Таблицы данных для нарушения Лоренца и CPT». Обзоры современной физики . 83 (1): 11–31. arXiv : 0801.0287 . Бибкод : 2011РвМП...83...11К . дои : 10.1103/RevModPhys.83.11 . S2CID 3236027 .
- ^ Костелецкий, В.А.; Сэмюэл, С. (15 января 1989 г.). «Спонтанное нарушение симметрии Лоренца в теории струн» (PDF) . Физический обзор D . 39 (2): 683–685. Бибкод : 1989PhRvD..39..683K . дои : 10.1103/PhysRevD.39.683 . HDL : 2022/18649 . ПМИД 9959689 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 июля 2021 г.
- ^ «PhysicsWeb – нарушение симметрии Лоренца» . Физика Веб. 05 апреля 2004 г. Архивировано из оригинала 5 апреля 2004 г. Проверено 26 сентября 2011 г.
- ^ Мавроматос, Ник Э. (15 августа 2002 г.). «Тестирование моделей квантовой гравитации» . ЦЕРН Курьер .
- ^ Прощай, Деннис (31 декабря 2002 г.). «Интерпретация космических лучей» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 24 августа 2023 г.
- ^ Воловик, Г.Е. (2003). «Вселенная в капле гелия». Международная серия монографий по физике . 117 : 1–507.
- ^ Злощастиев, Константин Г. (2011). «Спонтанное нарушение симметрии и генерация массы как встроенные явления логарифмической нелинейной квантовой теории». Акта Физика Полоника Б. 42 (2): 261–292. arXiv : 0912.4139 . Бибкод : 2011AcPPB..42..261Z . дои : 10.5506/APhysPolB.42.261 . S2CID 118152708 .
- ^ Авдеенков Александр Владимирович; Злощастиев, Константин Г. (2011). «Квантовые бозе-жидкости с логарифмической нелинейностью: самоустойчивость и появление пространственной протяженности». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика . 44 (19): 195303. arXiv : 1108.0847 . Бибкод : 2011JPhB...44s5303A . дои : 10.1088/0953-4075/44/19/195303 . S2CID 119248001 .
- ^ Злощастиев Константин Георгиевич; Чакрабарти, Сандип К.; Жук, Александр И.; Бисноватый-Коган, Геннадий С. (2010). «Логарифмическая нелинейность в теориях квантовой гравитации: происхождение времени и последствия наблюдений». Серия конференций Американского института физики . Материалы конференции AIP. 1206 : 288–297. arXiv : 0906.4282 . Бибкод : 2010AIPC.1206..112Z . дои : 10.1063/1.3292518 .
- ^ Злощастиев, Константин Г. (2011). «Вакуумный эффект Черенкова в логарифмической нелинейной квантовой теории». Буквы по физике А. 375 (24): 2305–2308. arXiv : 1003.0657 . Бибкод : 2011PhLA..375.2305Z . doi : 10.1016/j.physleta.2011.05.012 . S2CID 118152360 .
- ^ Адамсон, П.; Андреопулос, К.; Армс, К.; Армстронг, Р.; Оти, Д.; Аввакумов С.; Эйрес, Д.; Баллер, Б.; и другие. (2007). «Измерение скорости нейтрино детекторами MINOS и нейтринным пучком NuMI». Физический обзор D . 76 (7): 072005. arXiv : 0706.0437 . Бибкод : 2007ФРвД..76г2005А . doi : 10.1103/PhysRevD.76.072005 . S2CID 14358300 .
- ^ Прощай, Деннис (22 сентября 2011 г.). «Крошечные нейтрино, возможно, преодолели космический предел скорости» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 2 января 2022 г.
Эта группа обнаружила, хотя и с меньшей точностью, что скорости нейтрино соответствуют скорости света.
- ^ «МИНОС сообщает о новом измерении скорости нейтрино» . Фермилаб сегодня. 8 июня 2012 года . Проверено 8 июня 2012 г.
- ^ Адам, Т.; и другие. ( Коллаборация OPERA ) (22 сентября 2011 г.). «Измерение скорости нейтрино детектором ОПЕРА в пучке КПГ». arXiv : 1109.4897v1 [ hep-ex ].
- ^ Чо, Адриан; Согласно одному эксперименту , нейтрино движутся быстрее света, Science NOW, 22 сентября 2011 г.
- ^ Прощай, Деннис (18 ноября 2011 г.). «Ученые сообщают о втором наблюдении нейтрино со скоростью, превышающей скорость света» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 02 января 2022 г. Проверено 18 ноября 2011 г.
- ^ Адам, Т.; и другие. ( Коллаборация OPERA ) (17 ноября 2011 г.). «Измерение скорости нейтрино детектором ОПЕРА в пучке CNGS». arXiv : 1109.4897v2 [ hep-ex ].
- ^ «Исследование отвергает обнаружение частиц «быстрее света» . Рейтер . 20 ноября 2011 г. Проверено 24 августа 2023 г.
- ^ Антонелло, М.; и другие. ( Сотрудничество ИКАРУС ) (15 марта 2012 г.). «Измерение скорости нейтрино детектором ICARUS на пучке CNGS». Буквы по физике Б. 713 (1): 17–22. arXiv : 1203.3433 . Бибкод : 2012PhLB..713...17A . дои : 10.1016/j.physletb.2012.05.033 . S2CID 55397067 .
- ^ Штрасслер, М. (2 апреля 2012 г.). «ОПЕРА: Что пошло не так» . Особого значения . Проверено 24 августа 2023 г.
- ^ Рэндалл, Лиза; Искаженные проходы: разгадка тайн скрытых измерений Вселенной , с. 286: «Изначально люди думали о тахионах как о частицах, движущихся со скоростью, превышающей скорость света... Но теперь мы знаем, что тахион указывает на нестабильность в теории, которая его содержит. К сожалению для любителей научной фантастики , тахионы не являются реальными физическими частицами, которые появиться в природе».
- ^ Гейтс, С. Джеймс (7 сентября 2000 г.). «Теория суперструн: ДНК реальности» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Чодос, А.; Хаузер, А.И.; Алан Костелецкий, В. (1985). «Нейтрино как тахион». Буквы по физике Б. 150 (6): 431–435. Бибкод : 1985PhLB..150..431C . дои : 10.1016/0370-2693(85)90460-5 . HDL : 2022/20737 .
- ^ Чодос, Алан; Костелецкий, В. Алан; ИУХЭТ 280 (1994). «Ядерные нулевые тесты для космических нейтрино». Буквы по физике Б. 336 (3–4): 295–302. arXiv : hep-ph/9409404 . Бибкод : 1994PhLB..336..295C . дои : 10.1016/0370-2693(94)90535-5 . S2CID 16496246 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Чодос, А.; Костелецкий, В.А.; Поттинг, Р.; Гейтс, Эвелин (1992). «Нулевые эксперименты для масс нейтрино». Буквы по современной физике А. 7 (6): 467–476. Бибкод : 1992МПЛА....7..467С . дои : 10.1142/S0217732392000422 .
- ^ Чанг, Цао (2002). «Нарушение четности и масса нейтрино». Ядерная наука и техника . 13 : 129–133. arXiv : hep-ph/0208239 . Бибкод : 2002hep.ph....8239C .
- ^ Хьюз, Р.Дж.; Стивенсон, Дж.Дж. (1990). «Против тахионных нейтрино» . Буквы по физике Б. 244 (1): 95–100. Бибкод : 1990PhLB..244...95H . дои : 10.1016/0370-2693(90)90275-Б .
- ^ Гимон, Эрик Г.; Горжава, Петр (2004). «Чрезмерно вращающиеся черные дыры, голография Гёделя и гипертрубка». arXiv : hep-th/0405019 .
- ^ «Темы: Быстрее света: SFE: Энциклопедия научной фантастики» . www.sf-энциклопедия.com . Проверено 1 сентября 2021 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Фалья, DF; Флойд, MJ (2002). «Сверхсветовое движение в астрономии». Европейский журнал физики . 23 (1): 69–81. Бибкод : 2002EJPh...23...69F . дои : 10.1088/0143-0807/23/1/310 . S2CID 250863474 .
- Каку, Мичио (2008). «Быстрее света». Физика невозможного . Аллен Лейн . стр. 197–215. ISBN 978-0-7139-9992-1 .
- Нимц, Гюнтер (2008). Нулевое пространство времени . Вайли-ВЧ . ISBN 978-3-527-40735-4 .
- Крамер, Дж. Г. (2009). «Последствия квантовой запутанности и нелокальности для сверхсветовой скорости». В Миллисе, Миннесота; и другие. (ред.). Границы двигательной науки . Американский институт аэронавтики и астронавтики . стр. 509–529. ISBN 978-1-56347-956-4 .
Внешние ссылки [ править ]
- Измерение скорости нейтрино детектором ОПЕРА в пучке CNGS
- Энциклопедия лазерной физики и технологий по «сверхсветовому излучению» с более подробной информацией о фазовой и групповой скорости, а также о причинно-следственной связи.
- Маркус Пёссель: Скорости, превышающие скорость света (FTL), в туннельных экспериментах: аннотированная библиография. Архивировано 23 января 2010 г. в Wayback Machine.
- Алькубьерре, Мигель; Варп-двигатель: сверхбыстрое путешествие в рамках общей теории относительности , классической и квантовой гравитации 11 (1994), L73–L77
- Систематизированный взгляд на распространение сверхсветовых волн
- Часто задаваемые вопросы по теории относительности и сверхсветовым путешествиям
- Часто задаваемые вопросы по физике Usenet: возможны ли сверхсветовые путешествия или общение?
- Относительность, сверхсветовая скорость и причинность
- Ян, Кун (2006). «Тенденции аналитических уравнений стабильных нуклидов и законы движения вещества со сверхсветовой скоростью в геопространстве». Прогресс в геофизике . 21 : 38. Бибкод : 2006PrGeo..21...38Y .
- Глассер, Райан Т. (2012). «Стимулированная генерация сверхсветовых световых импульсов посредством четырехволнового смешения». Письма о физических отзывах . 108 (17): 173902. arXiv : 1204.0810 . Бибкод : 2012PhRvL.108q3902G . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.173902 . ПМИД 22680868 . S2CID 46458102 .
- Конические и параболоидные сверхсветовые ускорители частиц
- Относительность и сверхсветовое движение (= сверхсветовое движение) Домашняя страница путешествия
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
