Преодоление скорости света


Американские астрофизики разработали математическую модель гиперпространственного привода, позволяющего преодолевать космические расстояния со скоростью выше скорости света в 10³² раз, что позволяет в течение пары часов слетать в соседнюю галактику и вернуться обратно.

При полёте люди не будут ощущать перегрузок, которые ощущаются в современных авиалайнерах, правда в металле такой двигатель сможет появиться разве что через несколько сотен лет.

Механизм действия привода основан на принципе двигателя деформации пространства (Warp Drive), который предложил в 1994 г. мексиканский физик Мигель Алькубиерре. Американцам осталось лишь доработать модель и произвести более детальные подсчеты.
"Если перед кораблём сжимать пространство, а позади него, наоборот, расширять, то вокруг корабля появится пространственно-временной пузырь, — говорит один из авторов исследования, Ричард Обоуси. — Он окутывает корабль и вырывает его из обычного мира в свою систему координат. За счет разницы давления пространства-времени этот пузырь способен двигаться в любом направлении, преодолевая световой порог на тысячи порядков."


Предположительно, деформироваться пространство вокруг корабля сможет за счет малоизученного потока темной энергии. "Тёмная энергия — очень плохо изученная субстанция, открытая сравнительно недавно и объясняющая, почему галактики как бы разлетаются друг от друга, — рассказал старший научный сотрудник отдела релятивистской астрофизики Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Сергей Попов. — Существует несколько её моделей, но какой-то общепринятой нет. Американцы взяли за основу модель, основанную на дополнительных измерениях, и говорят, что можно локально менять свойства этих измерений. Тогда получится, что в разных направлениях могут быть разные космологические константы. И тогда корабль в пузыре начнёт двигаться".

Объяснить такое "поведение" Вселенной может "теория струн", согласно которой все наше пространство пронизано множеством других измерений. Их взаимодействие между собой порождает отталкивающую силу, которая способна расширять не только вещество, как, например, галактики, но и само тело пространства. Этот эффект получил название "инфляция Вселенной".

"С первых секунд своего существования Вселенная растягивается, — поясняет доктор физико-математических наук, сотрудник Астро-космического центра Физического института им. Лебедева Руслан Мецаев. — И этот процес продолжается до сих пор". Зная всё это, можно попытаться расширять или сужать пространство искуственно. Для этого предлагается воздействовать на иные измерения, тем самым кусок пространства нашего мира начнёт движение в нужном направлении.


При этом законы теории относительности не нарушаются. Внутри пузыря останутся те же самые законы физического мира, а скорость света будет предельной. На эту ситуацию не распространяется и так называемый эффект близнецов, повествующий о том, что при космических путешествиях со световыми скоростями время внутри корабля значительно замедляется и космонавт, вернувшись на землю, встретит своего брата-близнеца уже глубоким стариком. Двигатель Warp Dreve избавляет от этой неприятности, потому как толкает пространство, а не корабль.

Американцы уже подыскали и цель для будущего полёта. Это планета Gliese 581 (Глизе 581), на которой климатические условия и сила тяжести приближается к земным. Расстояние до неё составляет 20 световых лет, и даже при условии, что Warp Drive будет работать в триллионы раз слабее максимальной мощности, время пути до неё составит всего несколько секунд.

Редакция rian.ru
http://ria.ru/science/20080823/150618337.html

Источник: scisne.net

Преодоление скорости света
Детектор-приемник OPERA, массой 1800 тонн, оборудованный современной электроникой и массивными фотопластинами (фото OPERA).

Пока еще не опубликованная статья в рецензируемом издании, однако недавно полученные результаты заставили научные круги пребывать в неком замешательстве. Исследователи, которые были задействованы в итальянском эксперименте объявили о том, что: Нейтрино преодолело скорость света, напомним, что для современной физики такое заявление противоречит всем существующим теориям.

Исследования проводились детектором OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), расположенный  на в подземной лаборатории Гран-Сассо (-1400 м) (Laboratori Nazionali del Gran Sasso) под Аленнинами. ЦЕРНский протонный суперсинхротрон (SPS) генерирует тау-нейтрино и направляет на детектор OPERA, который находится в 732 километрах от ЦЕРНа. Частицы проходят это расстояние примерно за 3 миллисекунды.

Преодоление скорости света
Показано движение частиц из Швейцарии в Италию (иллюстрация CERN).

В процессе движения из Женевы в Гран-Сассо, важно заметить, появляются тау-нейтрино из мююонных нейтрино (важность проясним позднее). «Изменения» в ароматах происходит случайно.


Преодоление скорости света
Нейтрино – частицы не имеющих заряда и с очень малой массой, нейтрино практически не взаимодействует с другими веществами. Потоки нейтрино являются побочными продуктами ядерной реакции, происходящие на Солнце, они заполняют все пространство вокруг. В течении секунды сквозь глаз человека проходит около миллиарда нейтрино, рассказывает Nature. На фото: первое обнаружение частицы нейтрино в пузырьковой камере (1970 год) (фото Argonne National Laboratory).

Ученные в зоде двухлетнего эксперимента заметили, что частицы приходят в детектор по времени, немного раньше теоретического расчета,  примерно на 60 наносекунд (за 2 года лаборатория отметила около 16 тысяч подобных событий, что с научной точки зрения является статистически значимым).

Точность измерения длины пути частиц около ±20 сантиметров, точность определения времени движения ±10 наносекунд. Разница во времени в 60 наносекунд действительно поразила исследователей.

«Сначала мы пытались теоретически объяснить полученные результаты. Потом мы перешли к учету и поиску стандартных ошибок, постепенно перешли к более весомым ошибкам, и даже к нетривиальным ошибкам. Но нам так и не удалось объяснить эту разницу, никаким из известных способов», — рассказывает Антонио Эредитато (Antonio Ereditato) профессор университета Берна.


Преодоление скорости света
Скорость света в вакууме (299 792 458 метров в секунду) максимально возможная скоростью во Вселенной. Нет объекта, способного двигаться быстрее скорости света, исходя из постулатов современной физики, за основу была взята специальная теория относительности Эйнштейна. Учёными было проведено множество экспериментов, и ни один не дал подтверждение, в превышении скорости света (фото AP).

Осторожные исследователи просят проверить полученные результаты всем желающим. «Мне бы очень хотелось, чтобы другой, отдельный не зависящий от нас эксперимент получил такие же данные. После этого я смогу спать спокойно», — рассказывает Эредитато.

(Заметим, что в мире две лаборатории способны на аналогичный эксперимент: японская T2K и американская Fermilab. Но к сожелению первая находится в «замороженном» состоянии из-за цунами и землетрясения, а во второй отсутствует оборудование, обеспечивающее точность измерений, такой же как и в  европейской лаборатории.

«На данный момент мы не можем ничего конкретно утверждать. Наше желание в том, чтобы ученные со всего мира, помогли нам понять наши результаты, — сказал Эредитато. — Мы прекрасно понимаем, что результаты могут изменить многое в научной сфере».


Преодоление скорости света
Журнал Science цитирует слова Чана Кээ Цзюна (Chang Kee Jung) доктор наук университета Стони Брук: «Сложно измерить время между рождением нейтрино и их ударом в пластины детектора с большой точностью, эти данные получаются при помощи GPS. И ошибка в данных составляет десятки наносекунд. Мне бы хотелось понять, как была получена такая высокая точность прибора GPS» (фото: sunysb.edu).

Наш мир вряд ли перевернется, нейтрино атакует землю уже много миллиардов лет.
Новые знания помогут изменить представления исследователей и ученных о нашей Вселенной. В том случае если будет доказано, что скорость света не конечная величина и существуют частицы, способные преодолеет скорость света, то будет необходимо пересматривать многотомные теории, столетние постулаты, включая теории Эйнштейна, которому, кстати и обязана ОТО (общая теория относительности).

Результаты учёных представили свои результаты на сайте ArXiv.org (Можно посмотреть пресс-релиз в центре ядерных исследований.)


Как одна из теорий выдвигающуюся ученными, возможно, происходит какое-то «короткое замыкание»: нейтрино пролетают через параллельное (другое) измерение. Что собственно давно уже обсуждалось в Теории струн или посмотреть ролик Теория суперструн Брайана Грина, только если бы ученные могли засечь «паразитную» энергию, которая получалась бы при так сказать перемещении в другое измерение и обратно можно было бы достоверно утверждать эту теорию.

Как еще вариант: Возможно — это как раз наоборот подтверждения теории старика Эйнштейна. При скоростях света или близким к ним происходят такие эффекты как: эффект замедления хода часовэффект замедления времени. Часы, перемещающиеся относительно наблюдателя, идут для него медленнее (ученные наблюдают нейтрино на детекторе), чем такие же часы (изначально синхронизированные между собой) у него в руках (для самого нейтрино время протекает так, как и полагает теоретическая физика). — Прим редактора

Рерайт с www.membrana.ru

Источник: zengarden.in

До сверхсветовых скоростей разогнались нейтрино — субатомная элементарная частица, обладающая массой

Вся современная физика затрещала по швам. Вместе с теорией относительности Эйнштейна. Под угрозой главное физическое табу — скорость света.


дь как считается, ни одно материальное тело не может ее превысить. А исследователи, работающие в лаборатории CERN (Европейский центр ядерных исследований в Женеве, Швейцария), уверяют, что зафиксировали превышение. И не один раз. Быстрее света двигались нейтрино, выпущенные из лаборатории в Швейцарии и пойманные в Италии — в нескольких сотнях километрах — датчиками детектора OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). Его оборудование весом в 1300 тонн расположено на глубине почти полтора километра. Как рассказал Антонио Эридитато (Antonio Ereditato) из Университета Берна (University of Bern) — спикер, представляющий коллектив детектора, насчитывающий 160 ученых, аномалии продолжаются вот уже три года. И не могут быть случайностью. Быстрее света пролетели примерно 16 тысяч нейтрино.

Если бы частицы двигались со скоростью света, то они преодолевали ли бы расстояние в 732 километра от CERN до OPERA за 2,43 миллисекунды. А частицы пребывают на детектор на 60 наносекунд быстрее. — Мы многократно проверяли данные, — говорит ученый, — но не нашли ничего такого, что могло бы исказить измерения. 60 наносекунд — это, конечно, мелочь. Как и сами нейтрино. Но и такой разницы быть не должно, если речь идет о частицах, обладающих массой. А у нейтрино она есть.

Авторы экспериментов пока не готовы плясать на остатках физики. Призывают мировое научное сообщество проверить полученные результаты. Ждут, чтобы их кто-нибудь повторил. Оборудование для подобных экспериментов есть в США, в Японии и в Китае. Не исключено, конечно, что существует объяснение и в рамках принятой сегодня теории. И оно будет предложено.


Возможно, аномалия вызвана систематической ошибкой в измерениях, как осторожно пока считают многие физики. А если нет? И скорость света в 300 тысяч километров в секунду отнюдь не предел для материальных тел? Тогда есть шансы, что когда-нибудь реальностью станет вся нынешняя фантастика о межзвездных перелетах. И наши корабли понесутся быстрее света, а не только крохотные частицы. Кстати, уже появилась гипотеза, что до небывалых скоростей нейтрино разгоняются, просачиваясь через иные измерения. И это тоже обнадеживает: значит можно будет быстро перемещаться из одной точки Вселенной в другие сквозь некое «субпространство». Как, например, в сериале «Вавилон-5». Вечером 23 сентября 2011 года экспериментаторы докладывают о своих результатам коллегам из CERN. Выслушают все, что те о них думают. «Комсомолка» будет следить за событиям.

КОММЕНТАРИИ СПЕЦИАЛИСТОВ

Профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, директор научно-образовательного центра по физике нейтрино и астрофизике имени Бруно Понтекорво Александр Студеникин: «Это открытие переворачивает физику со времен Галилео! Могут стать реальностью возможности посылать сигналы в прошлое и будущее» — Александр Иванович, неужели подорван фундамент современной физики, построенной на теории относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой скорость света является предельной во Вселенной? — Скорее всего, сегодняшний день, 23 сентября, может стать эпохальным.


добных грандиозных открытий не было со времен Галилео. — Но многие скептики уже сомневаются. Говорят, что эти результаты — следствие систематической ошибки в измерениях. И требуют перепроверки открытия. — Учитывая, что люди, которые проводят этот эксперимент, являются высочайшего класса экспертами в своей области, то результат выглядит достаточно достоверным и сенсационным. На детекторе OPERA произошло невозможное: нейтрино распространился со скоростью, которая превышает скорость света в вакууме на 10 в -5 единицы. — Это много? — Это очень существенное отличие от скорости света. И достоверность результата очень высокая.

— Наши представления о мире теперь изменятся? — Если этот результат действительно реальный, то он приведет к доказательству существования достаточно экстравагантных и удивительных вещей. Ведь в обычной теории относительности постулируется, что есть некая предельная скорость движения тел, движения элементарных частиц и передачи информации. Эта скорость ограничена скоростью света. Никакой объект не может двигаться со скоростью выше, чем скорость света. Одним из фундаментов парадигмы современной физической картины мира является как раз этот постулат. Если вы выбиваете этот камень из фундаментальных основ физики, то естественно, что возникает значительное количество новых возможностей, которые приведут к тому, что многие уже, казалось бы, хорошо понятые и объясненные эффекты будут переосмыслены.

— А сейчас этот закон нарушен, значит, теория относительности Эйнштейна не верна?

— Я бы так не говорил. Дело в том, что просто для какого-то круга явлений то стандартное представление о теории относительности адекватно, а для какого-то рода явлений оно неадекватно.— Эйнштейн мог предполагать, что в будущем его теория окажется неверной? — Думаю, это не предполагалось. В самой теории относительности постулируется, что скорость света есть предельная скорость. И вся наша физика, все наше представление о том, как устроен мир, как работают законы физики, они все основаны на этом постулате. А сейчас это ставится под сомнение. Наверное, это будет самое яркое открытие в физике со средних веков. Это можно сравнить с предсказаниями Галилея о том, как устроено пространство и время. — Что появится нового, что раньше считалось невозможным? Что перепишут в учебниках физики? — Ставится под вопрос принцип причинности, как мы его понимаем сейчас — что событие последующее не может влиять на предшествующее. Это будет иметь революционные последствия для возможности посылать сигналы в прошлое или будущее.

— То есть пророки, которые говорили, что видели будущее, они на самом деле его могли видеть, просто не могли объяснить? — Так трудно говорить. Вопрос о причинности возникает… Он и нарушается в первую очередь.

«В физике будет революция!» Академик РАН, доктор физико-математических наук, один из ведущих мировых специалистов в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии Валерий РУБАКОВ: — Если этот экспериментальный результат подтвердится, то это будет революция! Придется менять специальную и общую теорию относительности. Перепишутся учебники. Ведь движение быстрее скорости света заставит пересмотреть множество привычных вещей. Например, причинно-следственные связи. Про них надо думать как-то по-другому. Станет возможной мгновенная пересылка сигналов, передача информации, полеты к дальним звездам — все это может стать реальностью. В физической картине мира много что изменится. А что — даже представить не могу. Потом нужно вместо теории Эйнштейна построить новую теорию, в которой новому явлению нашлось бы место. Новая теория должна обобщать и расширять то, что мы сейчас имеем. Но нужна перепроверка данных, она займет около пяти лет. В таком трудном эксперименте есть множество подводных камней. Беседовала Светлана КУЗИНА.

Источник: www.kp.ru

Cкорость распространения света равна 299 млн. 792 тыс. 458 метров в секунду, но предельной величиной она давно уже не является. Вот 4 теории, где сет уже не Михаэль Шумахер.

Американский ученый японского происхождения, специалист в области теоретической физики Митио Каку уверен, что скорость света вполне может быть преодолена.

Большой взрыв
Самым известным примером, когда был преодолен световой барьер, Митио Каку называет Большой взрыв – сверхбыстрый «хлопок», ставший началом расширения Вселенной, до которого она находилась в сингулярном состоянии.
«Ни один материальный объект не может преодолеть световой барьер. Но пустое пространство, безусловно, может двигаться быстрее света. Ничто не может быть более пустым, чем вакуум, значит, он может расширяться быстрее скорости света», – уверен ученый.

Фонарик в ночном небе
Если светить фонарем в ночном небе, то в принципе луч, который идет из одной части Вселенной в другую, находящуюся на расстоянии многих световых лет, может двигаться быстрее скорости света. Проблема в том, что в этом случае не будет материального объекта, который действительно движется быстрее света. Представьте, что вы окружены гигантской сферой диаметром один световой год. Изображение луча света промчится по этой сфере за считанные секунды, несмотря на ее размеры. Но только изображение луча может двигаться по ночному небу быстрее света, а не информация или материальный объект.

Квантовая запутанность
Быстрее скорости света может быть не какой-то объект, а целое явление, а точнее взаимосвязь, которая называется квантовой запутанностью. Это квантово-механическое явление, при котором квантовые состояния двух или нескольких объектов взаимозависимы. Чтобы получить пару квантово-запутанных фотонов, можно посветить на нелинейный кристалл лазером с определенными частотой и интенсивностью. В результате рассеивания лазерного луча, возникнут фотоны в двух разных конусах поляризации, связь между которыми и будет называться квантовой запутанностью. Итак, квантовая запутанность – это один способов взаимодействия субатомных частиц, и процесс этой связи может происходить быстрее света.
«Если два электрона свести вместе, они будут вибрировать в унисон, в соответствии с квантовой теорией. Но если затем разделить эти электроны множеством световых лет, они все равно будут поддерживать связь друг с другом. Если покачнуть один электрон, другой почувствует эту вибрацию, причем произойдет это быстрее скорости света. Альберт Эйнштейн думал, что это явление опровергнет квантовую теорию, потому что ничто не может двигаться быстрее света, но на самом деле он ошибался», – говорит Митио Каку.

Кротовые норы
Тема преодоления скорости света обыгрывается во многих научно-фантастических фильмах. Сейчас даже у тех, кто далек от астрофизики, на слуху словосочетание «кротовая нора», благодаря фильму «Интерстеллар». Это особое искривление в системе пространство-время, туннель в пространстве, позволяющий преодолевать огромные расстояния за ничтожно малое время.
О таких искривлениях говорят не только сценаристы фильмов, но и ученые. Митио Каку считает, что кротовая нора (wormhole), или, как ее еще называют, червоточина, – один из двух наиболее реальных способов передавать информацию быстрее, чем со скоростью света.
Второй способ, связанный также с изменениями материи, – сжатие пространства впереди вас и расширение позади. В этом деформированном пространстве возникает волна, которая движется быстрее скорости света, если управляется темной материей.
Таким образом, единственный реальный шанс для человека научиться преодолевать световой барьер может скрываться в общей теории относительности и искривлении пространства и времени. Однако всё упирается в ту самую темную материю: никто так и не знает, существует ли она точно, и стабильны ли кротовые норы.

Екатерина Бруй  http://futurist.ru

Источник: yagazeta.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.