Ученые преодолели скорость света
|
Выдержка из Файлов Файлера N22 SCIENTISTS BREAK SPEED OF LIGHT - Ученые преодолели скорость света PRINCETON, NEW JERSEY -- Jonathan Leake, Science Editor writes: Scientists claim they have broken the ultimate speed barrier: the speed of light. In research carried out at Princeton, particle physicists have shown that light pulses can be accelerated to up to 300 times their normal velocity of 186,000 miles per second. The implications, like the speed, are mind-boggling. On one interpretation it means that light will arrive at its destination almost before it has started its journey. In effect, it is leaping forward in time. Exact details of the findings remain confidential because they have been submitted to Nature, the international scientific journal, for review prior to possible publication. The work was carried out by DR Lijun Wang, of the NEC research institute in Princeton, who transmitted a pulse of light towards a chamber filled with specially treated caesium gas. Before the pulse had fully entered the chamber it had gone right through it and traveled a further 60 feet across the laboratory. In effect it existed in two places at once, a phenomenon that Wang explains by saying it traveled 300 times faster than light. The research is already causing controversy among physicists. What bothers them is that if light could travel forward in time it could carry information. This would breach one of the basic principles in physics -- causality, which says that a cause must come before an effect. It would also shatter Einstein's theory of relativity, since it depends in part on the speed of light being unbreachable. Wang said: "Our light pulses did indeed travel faster than the accepted speed of light. I hope it will give us a much better understanding of the nature of light and how it behaves." Wang emphasizes that his experiments are relevant only to light and may not apply to other physical entities. But scientists are beginning to accept that man may eventually exploit some of these characteristics for interstellar space travel. June 4, 2000. Editor's Note: If speeds greater than the speed of light are possible than flight to the 43 planets already located is not has time consuming as once thought. PRINCETON, НЬЮ-ДЖЕРСИ - Джонатан Леак, Научный Редактор пишет: Ученые заявляют, чтобы они разрушили ограничительный барьер скорости: скорость света. В исследовании, выполненном в Princeton, физики элементарных частиц показали, что световые импульсы могут быть ускорены до 300 раз по отношению к нормальной скорости в 186,000 миль в секунду. Последствия подобной скорости являются ошеломляющими. В одной интерпретации это означает, что свет достигнет своего пункта предназначения прежде, чем он начнет свое движение. В действительности, это быстро развивается во времени. Точные детали результатов остаются конфиденциальными, потому что они были представлены в Нейчур, международный научный журнал, для обзора до возможной публикации. Работа была выполнена ДОКТОРОМ ЛИДЖУНОМ ВАНГОМ, NEC научно-исследовательского института в Princeton, который передавал импульс света по направлению к камере, заполненной особенно приготовленным цезиевым газом. Прежде, чем импульс полностью вошел в камеру, он вышел прямо из нее и прошел еще 60 футов поперек лаборатории. В действительности он существовал в двух местах сразу, явление, которое Wang объясняет тем, что говорит, что он перемещался в 300 раз быстрее, чем свет. Исследование уже вызвало дискуссию среди физиков. Что беспокоит их, так это то, что, если свет мог бы путешествовать вперед во времени, он мог бы нести информацию. Это нарушило бы один из основных принципов в физике - причинную связь, которая говорит, что причина должна предшествовать эффекту. Это также разрушило бы теорию относительности Эйнштейна, так как она зависит частично от скорости света, являющейся непреодолимой. Wang сказал: " Наши световые импульсы действительно перемещались быстрее, чем принятая скорость света. Я надеюсь, что это даст нам намного лучше понимание природы света и как он ведет себя. " Wang подчеркивает, что его эксперименты относятся только к свету и не могут применяться к другим физическим объектам. Но ученые начинают допускать, что человек может в конечном счете эксплуатировать некоторых из этих характеристик для межзвездного космического путешествия. 4 июня, 2000. Примечание Редактора: Если скорости большие, чем скорость света, возможны, тогда полет на эти 43 планеты, уже обнаруженные не займет столько времени, как когда-то думалось. _______________________________ И более свежие комментарии: 27 июля, 2000, 19:01 АПН. Скорость света преодолена. По сообщению агентства ИТАР-ТАСС, скорость света была преодолена в ходе эксперимента поставленного в научном Принстона /штат Нью-Джерси/. Согласно результатам эксперимента, выполненного под руководством Лиджун Ванга из частного Института НЕК, зафиксировано, что импульс лазерного излучения распространялся со скоростью, во много раз превосходившей скорость света в вакууме. Импульс пропускался через камеру, заполненную парами цезия, и, как утверждается, он преодолел расстояние в 310 раз большее, чем должен был бы пролететь, если бы в камере был вакуум.По словам экспериментаторов, импульс появлялся на выходе из камеры еще до того, как его основная часть успевала влететь в нее. Физическая природа наблюдавшегося эффекта остается пока загадкой, и ученые только пытаются нащупать объяснение феномена. Высказывается предположение, что, скорее всего, наблюдавшийся феномен может происходить только в специальных лабораторных условиях и связан с отсутствием у частиц света массы покоя. По мнению Ванга, эксперимент невозможно провести ни с какими физическими телами. В практическом плане предполагается, что наблюдавшийся эффект может найти применение при разработке сверхскоростных компьютеров, использующих свет для передачи информации. Вместе с тем выражаются сомнения и относительно правильности интерпретации полученных результатов. _______________________________ СЕНСАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ О ПРЕОДОЛЕНИИ
СКОРОСТИ СВЕТА Татьяна Зимина "Во всех журналах и даже, кажется, в наших
газетах пишут, что трудящиеся нашли частицы, которые движутся быстрее
скорости света. Все об этом шумят, но все это не так", - так
начал свой комментарий скандальных сообщений о недавних экспериментах
в Принстоне по преодолению скорости света академик Виталий Лазаревич
Гинзбург. Дело происходило на его семинаре в знаменитом Физическом Подобных сообщений, разных по тональности, степени истеричности и количеству домыслов в последнее время действительно было много: названиями "Скорость света преодолена", "Эврика! Ученые преодолели скорость света", "Превышена скорость света?" пестрели сообщения BBC, "Санди таймс", ИТАР-ТАСС, АПН. Но всех переплюнуло сетевое издание Газета.ру, поместив на своих веб-страницах статью "Эйнштейн переворачивается в гробу быстрее скорости света". Весь дальнейший текст был в том же духе: "разрушена теория относительности", "человечество на пороге создания машины времени и нуль-телепортации", "полностью разрушен постулат о предельности скорости света"... Недаром, обозревая на своем семинаре последнюю физическую литературу, академику Гинзбургу пришлось констатировать, что после 75 лет бесчисленных применений квантовой теории, ее по-настоящему еще не поняли: "Требуется обсуждение, есть вопросы. Правда, вот журнал "Нейчур" пишет, что запущен самый большой радиотелескоп, который будет использован для поиска внеземных цивилизаций. Но опять же: это интересно, но успехов пока нет". И все-таки нельзя сказать, что журналистская шумиха вокруг преодоления якобы скорости света возникла на пустом месте, да и физики признают: есть что обсудить после недавних экспериментов в институте NEC в Принстоне. Американские физики поставили действительно красивый эксперимент, грамотно использовав свойства нелинейности специально организованной оптической среды с весьма необычным коэффициентом преломления света, содержавшей атомы цезия, охлажденные чуть ли не до абсолютного нуля. Словом, на выходе из ячейки с этой средой им удалось зафиксировать появление импульса света еще до того, как он вошел туда, то есть скорость распространения этого светового импульса (групповая скорость) оказалась выше скорости распространения света в вакууме - теоретически возможного предела. И все же физики (и наши, и зарубежные) утверждают, что основы современной физики остались непоколебимы и принцип относительности не опровергнут. По их мнению, ученым из Принстона удалось лишь показать, что распространением света можно манипулировать способами, которые могли бы удивить (но не опровергнуть!) самого Эйнштейна. Вся хитрость состоит в том, что световой импульс представляет собой суммарный ансамбль волн различной частоты. Поэтому следует различать фазовую скорость отдельной волны-компоненты и так называемую групповую скорость импульса в целом. Когда такой ансамбль попадает в среду, в которой волны разной частоты преломляются по-разному, с ним могут происходить разные интересные превращения. Манипулируя отдельными компонентами светового импульса, его групповую скорость можно замедлять (что сделали еще в прошлом году в Гарварде, "доведя" ее все лишь до 17 м/с), а можно и увеличить (хотя каждая из компонент светового пучка при этом не превышает положенные 300 тыс. км/с), что, правда, сложнее: по некоторым физическим причинам импульс света в среде может быть сильно ослаблен и искажен, так что детектировать его становится весьма трудно. Но исследователи из NEC-института обошли эту сложность, запустив два идентичных лазерных луча, слегка лишь отличающихся по частоте. Не погружаясь в дебри происходивших при этом процессов, отметим лишь, что этот маневр позволил им не только сохранить форму импульса света, но и сместить его пик вперед во времени, так что, как говорят сами исследователи, "казалось, что пик импульса покидает ячейку до того, как в нее вошел". Однако, по мнению руководителя работ Л.Ванг, это "лишь разновидность логической ошибки". Ведь полученная в эксперименте групповая скорость светового импульса была отрицательна по величине, то есть противоположно направлена! Отсюда и ощущение, что импульс покинул камеру за одну 62-миллиардную долю секунды до входа в нее. Хотя эксперименты по "ускорению" светового импульса действительно интересны, они не имеют отношения к теории относительности и не позволяют создавать сверхскоростные компьютеры, способные передавать информацию со "сверхсветовой" скоростью, как поспешили сообщить некоторые информационные агентства. Единственный вывод, который пока сделали физики, - проведенные эксперименты могут стимулировать дальнейшую дискуссию, как правильно детектировать появление световых сигналов. Как пояснил ведущий научный сотрудник Института общей физики РАН профессор Владимир Быков, теория относительности запрещает не все сверхсветовые движения, а лишь те, в которых проявляются причинно-следственные связи. Например, положение и скорость того или иного тела являются причиной его появления позже в другой точке. Поэтому движения тел невозможны, согласно теории относительности, со сверхсветовой скоростью. К таким движениям относятся также все движения, связанные с переносом информации и энергии. Но имеются движения другого типа. Так, если с помощью зеркала направить солнечный зайчик на стену соседнего дома, то его положение на стене не является следствием его положения в другом месте в предыдущие моменты времени. Положение зайчика зависит лишь от наклона зеркала в руках наблюдателя. Поэтому зайчик может перемещаться по стене со сверхсветовой скоростью. Проявления таких "зайчиковых" эффектов имеют место как в природе, так и в физических экспериментах. С теоретической точки зрения такие эффекты давно и подробно изучены в работах В.Л. Гинзбурга, Б.М. Болотовского и других ученых. Особенно ярко они проявляются в активных средах, то есть в средах, обладающих усилением. Так, в лабораториях ФИАНа и ИОФАНа несколько лет назад наблюдались импульсы, движущиеся в активной среде со скоростью, в несколько раз превышающей скорость света в пустоте, и это нисколько не противоречило теории относительности. По-видимому, эффекты, наблюдавшиеся в Принстоне, относятся как раз к такому типу. Что касается многочисленных "опровержений" Эйнштейна, то профессор Быков назвал их легкомысленными и совершенно неуместными. |
