Panda Pajamas
октябрь 2015.
2191

Существует ли что-нибудь быстрее света?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
3
2 ответа
Поделиться

Движется ли что-то быстрее света? Да, конечно. Например если взять свет, распространяющийся в среде, например, стекле, то можно разогнать электроны в этом самом стекле, чтобы они двигались быстрее света. При этом они будут испускать черенковское излучение. Это вполне нормальное, уже давно известное явление.

Можно немножко поправить вопрос: есть ли что-то, что движется быстрее скорости света в вакууме (скорости, обозначаемой константой 'c')? Да, например если взять лазерную указку и кинуть на воображаемый купол очень большого планетария, потом указать в диаметрально противоположном направлении, то светлое пятно от указки может двигаться по поверхности планетария быстрее скорости света. Фазовая скорость электромагнитной волны может быть выше скорости света в вакууме и т.д.

Классическая общепринятая физика не запрещает вообще любые абстрактные скорости, выше световой скорости в вакууме. Однако любая информация не может передаваться в пространстве быстрее скорости света. В приведенных выше примерах никакая информация не распространяется, например, при том же повороте лазерной указки (можете убедиться в этом сами) и, как известно, фазовая скорость тоже не является носителем информации как таковой.

Но, если все это откинуть в сторону, проблема у классической физики все же есть. Дело в том, что в квантовой теории поля есть такое явление, как entanglement - запутанность. Что-то вроде ЭПР парадокса (wikipedia.org) в действии.

Совсем простой вариант: берем две одинаковые частицы со спином 1/2, образовавшиеся при распаде частицы с нулевым спином. Так как в результате спин должен сохраниться, то, очевидно, что зная спин одной, скажем +1/2, мы автоматически узнаем спин второй -1/2. Допустим эти две частицы разлетаются на два разных края галактики. Пока мы не измерили их спин, они находятся в смешанном состоянии |ψ〉= (1/√2)( |ψ₁〉+ |ψ₂〉). Как только мы измеряем спин, скажем, первой частицы, и он оказывается +1/2, происходит коллапс системы и сразу же(!) вторая частица принимает определенное состояние со спином -1/2. Парадокс заключается в том, что информация о коллапсе системы до второй частицы доходит моментально.

Эксперименты были проведены (популярно: youtube.com), оказалось, что действительно, в случае запутанных систем информация может "передаваться" мгновенно. Тут, конечно, возникает куча вопросов, а является ли это вообще передачей информации, что такое коллапс системы на самом деле и т.д. В целом, вопросов очень много, но такой пример тоже существует.

22

На основе примера со спинами, неопределенности Белла можно сделать вывод, что физические явления в квантовой механике недетерминированы, правильно? А почему говорят, что мир детерминирован?

0
Ответить

точнее неравенства/теорема Белла*

0
Ответить

До проведения измерения, т.е. процесса перехода в классический мир, состояние смешанное. Мы можем знать только вероятность того, что состояние примет то или иное определенное значение, но до измерения сказать ничего точно не можем. Классический мир, т.е. все, что после нарушения когерентности состояния (измерения), действительно детерминирован.

0
Ответить
Прокомментировать

Да. Элементарные частицы могут двигаться в среде со скоростями, большей фазовой скорости света в среде (не в вакууме!). При этом они излучают. За открытие и объяснение такого излучения Тамм, Франк и Черенков получили Нобелевскую премию в 1958 г. Посмотрите статью "Эффект Вавилова-Черенкова" в википедии - там есть даже анимация и неплохое объяснение эффекта.

Кроме того, если мне не изменяет память, один из примеров "сверхсветового движения" приводился еще в дискуссиях времен создания теории относительности. Представьте, что у вас есть источник света, диафрагма со шторкой и очень-очень-очень далекий космический экран. И вы опускается шторку. При достаточном удалении экрана от источника света тень (ТЕНЬ!) будет двигаться по экрану быстрее скорости света. Но это - не запрещено теорией относительности. (Кажется, я не соврал).

4
Прокомментировать
Ответить