Чотири способи подолання універсальної швидкості

Коли Альберт Ейнштейн вперше зарекомендував себе про те, що світло подорожує на однаковій швидкості по всьому світу, він істотно налаштував обмеження швидкості 299,792,458 метрів на секунду. Але це не більше. Це дійсно просто початок. До Ейнштейна, маса — атоми, які складають вас, мене, і все—та енергія були оброблені як окрема кількість. Але в 1905 році Ейнштейн назавжди змінив шлях Всесвіту, який сприймається фізично.

Особлива надійність пов'язана з масою і енергією разом в простих, але фундаментальних рівняння E=mc^2. Це невелике рівняння означає, що маса не може подорожувати як швидко, так і швидше.

Людство прийшла до швидкості світла в потужних генераторах частинок, таких як Великий Хадрон Collider і Tevatron. Цей колосальні машини прискорюють субатомічні частинки до 99,99% швидкості світла, але як Nbel Prize-winning physicist David Gross пояснює, ці частинки ніколи не досягають ліміту космічної швидкості.

Це вимагатиме нескінченну кількість енергії, а маса об'єкта стане нескінченною, що неможливо. (Статті світла можуть подорожувати на швидкості світла, оскільки вони не мають маси.)

Після того, як Ейнштейн, фізики виявили, що певні величини можуть досягати поверхневих (або надпровідних) швидкостей і все ще слідувати космічним правилам, встановленим особливою релятивністю. Незважаючи на те, що теорія Ейнштейна не розгортається, вона дає нам розуміння особливої поведінки світла та квантового простору.

Світловий еквівалент соника Коли об'єкти переміщаються швидше, ніж швидкість звуку, вони створюють ультразвуковий бум. Так в теорії, якщо щось просувається швидше, ніж швидкість світла, вона повинна виготовити щось, як «легкий інсульт». й

По суті, цей світловий інсульт відбувається щодня і по всьому світу – це навіть можна побачити з очей. Це називається Черенковим випромінюванням (редакція Черенкова-Вавілова) і схожа на синушний світ у ядерних реакторах (знімок нижче - розширений реактор випробувань).





Черенковське випромінювання названо радянським вченим Павлом Алексеєвом Черенковим, який спочатку вимірював його в 1934 році і отримав Нобелівську премію з фізики в 1958 році за його відкриття.

Черенков радіаційні потоки, оскільки ядро реактора занурюється у воді для цілей охолодження. У воді світло просуває більш повільно, на 75 відсотків швидкість світла в вакуумі простору, але електрони, які виробляються по реакції всередині нуклеї, швидше в воді, ніж світло.

Частоки, як ці електрони, які швидше, ніж світло в воді або деякі інші середні, як скло, виробляють ударну хвилю, схожу на ударну хвилю від ультразвукового буму.

Коли ракета, наприклад, проходить через повітря, він генерує хвилі тиску перед ним, які відштовхують повітря на швидкості звуку, і чим ближче ракета до звукового бар'єру, тим менше часу хвилі повинні вийти з шляху об'єкта. Досягнувши швидкість звуку, ракета затирає хвилі в кришку, створюючи ударний фронт, що призводить до потужної ультразвукової стріли.

Аналогічно, коли електрони, які подорожують через воду, на швидкості більше, ніж швидкість світла в воді, вони виробляють ударну хвилю світла, яка іноді світиться синій, але також може світитися в ультрафіолетовому світлі.

Хоча ці частинки швидше, ніж світло в воді, вони насправді не порушують обмеження космічної швидкості 300 000 км/с.

Коли правила не підраховуються



Уважайтеся, що Спеціальна теорія релятивності Ейнштейна, яка нічого з масою може швидше подорожувати, ніж швидкість світла; і, наскільки фізикісти можуть розповісти, Всесвіт слід це правило. Але що про щось без маси?

Фотонів природи не може перевищувати швидкість світла, але частинки світла не тільки безмасштабні речі в Всесвіті. Зручний простір не містить матеріальної речовини, а отже не має маси за визначенням.

«Для цього нічого не може бути більш порожнім, ніж вакуум, він може розширити швидше, ніж швидкість світла, так як жоден об'єкт матеріалу порушує світлобар’єр», – розповідає теоретичний астрофізик Michio Kaku. Таким чином, пустий простір, безумовно, може подорожувати швидше, ніж світло.

Лікарі вважають, що це відбулося лише після Великого вибуху в епоху інфляції, який вперше запропонував фізикам Алан Гут і Андрей Лінде у 1980-х роках. В рамках трильйону другого трильйону Всесвіту переповнений двома розмірами і в результаті розширювалася доцільно дуже швидко, набагато більше швидкості світла.

Квантове заплутування розрізає кути Квантове заплутування здається складним і залякуванням, але в найпростішому розумінні, енткутмент просто спосіб субатомічних частинок взаємодії. І що ж цікаво про це явище, що це може бути швидше, ніж світло.

Якщо у двох електронів досить близько, вони будуть вібрувати в неісоні, відповідно до квантової теорії. Тоді, якщо ці електрони були відокремлені сотнями або навіть тисячами світлих років, вони все одно спілкуються між собою. Якщо ви заштовхуєте одну електрону, інші миттєво відчуєте цю вібрацію, швидше ніж швидкість світла. Ейнштейн думав, що це явище повинно відхиляти квантову теорію, оскільки нічого не може подорожувати швидше, ніж світло.

Але в 1935 році Ейнштейн, Борис Подольський, і Наталія Розен спробував віднести квантову теорію в думаному експерименті, що Ейнштейн назвав «Сучасту дію на відстані. й

Залізо, їхня робота утворилася на основі так званого парадоксу ЄПР (Ейнштейн-Подільський-Росен), що описує це миттєве з'єднання в процесі квантового заплутування. Це, в свою чергу, може стати основою для багатьох сучасних технологій, таких як квантова криптографія.

Мрії гельмінтів



Так як ніщо з масою може подорожувати швидше, ніж світло, ви можете сказати, що заспокоїтися до міжсупутних подорожей — принаймні в класичному розумінні, ракет і звичайному польоті.

Незважаючи на те, що Ейнштейн поховав наші мрії про глибокий простір з особливою теорією релятивності, він дав нам нову надію для міжзоряного подорожу з його загальної теорії релятивності в 1916 році.

Під час особливої релятивності «маррі» маси і енергії загальна теорія відносно закриває простір і час разом.

«Незрівнянно можливий спосіб розірвати світло бар’єр може бути прихований в загальній релятиві і кривизни космічного часу», - сказав Капу. Ця кривизка ми називаємо «сірочка», і це може теоретично дозволити нам подорожувати величезні відстані миттєво, буквально пронизивши тканину простору.

У 1988 році теоретичний фізик Kip Thorne, науковий консультант і продюсер фільму Interstellar, застосовували рівняння Ейнштейна загального релятивентності для прогнозування можливого існування черв’яків, що відкриє шлях до простору. Але в своєму випадку ці черв'яки потрібні дивні екзотичні речовини, щоб зберегти їх відкритими.

«Це екзотична речовина може існувати через дивні закони квантової механіки», - пише Торн у своїй книзі Interstellar Science.

І це екзотична речовина може бути створене в лабораторіях на Землі, але при невеликій кількості. Коли Терен запропонував свою теорію стабільних черв'яків в 1988 році, він назвав на фізико-фізичну спільноту, щоб допомогти йому визначити, чи може бути достатньо екзотичної матерії в Всесвіті, щоб зробити черв'яки можливо.

«Це дуже спрощено дослідження фізики, але сьогодні, тридцять років пізніше, відповідь все ще не зрозуміло», - пише Торн. На даний момент відповідь немає, але ми далеко від чіткої відповіді. Видання

Джерело: hi-news.ru