Da li je moguća superluminalna brzina? Superluminalna brzina - snovi i teorije. Brzina treninga čitanja bi trebala biti tri puta veća od brzine normalnog čitanja.

Teme “Motor koji vam omogućava da letite superluminalnom brzinom”, “Putovanje u višedimenzionalnom prostoru” i sve što ima veze s temom leta brzinom većom od svjetlosti, još nije izašlo iz okvira spekulacija, iako u nekim aspektima dolazi u dodir sa svjetskim naukama.

Danas smo u fazi kada znamo da neke stvari znamo, a neke ne znamo, ali sigurno ne znamo da li je moguće putovati brže od brzine svjetlosti.

Loša vijest je da osnova modernih naučnih saznanja akumuliranih do danas sugerira da je putovanje brže od svjetlosti nemoguće. To je artefakt Ajnštajnove specijalne teorije relativnosti.

Da, postoje i drugi koncepti – superluminalne čestice, crvotočine (tuneli u svemiru – cca. trans.), inflatorni univerzum, deformacija prostora i vremena, kvantni paradoksi... O svim ovim idejama se govori u ozbiljnoj naučnoj literaturi, ali i to je previše. rano govoriti o njihovoj stvarnosti.

Jedno od pitanja koje postavlja FTL putovanje jesu vremenski paradoksi: raščlanjivanje uzroka i posledice i šta se podrazumeva pod putovanjem kroz vreme. Kao da tema superluminalnog leta nije dovoljna, da li je moguće razviti i scenario u kojem bi superluminalna brzina omogućila putovanje kroz vrijeme? Putovanje kroz vrijeme se smatra mnogo nemogućim od putovanja svjetlom.

Koja je glavna razlika?

Nakon što su jedva probili zvučnu barijeru, ljudi su postavljali pitanje: „Zašto sada ne probijemo i svjetlosnu barijeru, da li je to zaista drugačije?“ Prerano je govoriti o probijanju svjetlosne barijere, ali jedno je sigurno - to je potpuno drugačiji problem od probijanja zvučne barijere. Zvučnu barijeru je probio predmet napravljen od materijala, a ne od zvuka.

Atomi i molekuli materijala povezani su elektromagnetnim poljima, od čega se sastoji svjetlost. U slučaju probijanja barijere brzine svjetlosti, objekt koji pokušava probiti barijeru je napravljen od iste stvari kao i sama barijera. Kako se predmet može kretati brže od onoga što povezuje njegove atome? Kao što smo već napomenuli, ovo je potpuno drugačiji problem od probijanja zvučne barijere.

Specijalna teorija relativnosti

“Specijalna teorija relativnosti” može se vrlo ukratko sažeti. U stvari, vrlo je jednostavan u svom dizajnu... Počnite s dva jednostavna pravila.

Pravilo #1: udaljenost koju pređete (d) ovisi o brzini vašeg kretanja (v) i vremenu kretanja (t). Ako vozite brzinom od 55 milja na sat, putovaćete 55 milja za sat. Samo.

Pravilo #2: Ovo je nevjerovatna stvar - bez obzira koliko se brzo krećete, stalno ćete primijetiti da brzina svjetlosti ostaje ista.

Spojite ih i uporedite ono što jedan putnik "vidi" sa onim koji putuje različitom brzinom - tu nastaju problemi. Hajde da probamo drugu sliku. Zatvori oci. Zamislite da je od svih vaših čula uključen samo sluh. Vi opažate samo zvukove. Objekte prepoznajete samo po zvuku koji ispuštaju.

Dakle, ako je prošla parna lokomotiva, da li se njen zvižduk na bilo koji način promijenio? Znamo da zvuči na određenu tonu, ali zbog kretanja voza se mijenja zbog takozvanog Doplerovog efekta. Ista stvar se dešava sa svetlošću. Znamo sve oko nas zahvaljujući prisutnosti svjetlosti ili, općenito, elektromagnetizmu. Ono što vidimo, osjećamo (molekuli zraka koji se odbijaju od naše kože), čujemo (molekuli se međusobno udaraju pod pritiskom valova), čak i protok vremena - sve to kontroliraju elektromagnetne sile.

Dakle, ako se počnemo kretati brzinom koja se približava brzini kojom primamo sve informacije, naše informacije postaju iskrivljene. Općenito, to je tako jednostavno. Razumijevanje ovoga je dovoljno ako pokušavate nešto učiniti po tom pitanju. Ali to je drugo pitanje.

Barijera brzine svjetlosti

Brzina svjetlosne barijere jedna je od posljedica Specijalne teorije relativnosti. Postoji još jedan način da se ovo pogleda. Da biste se kretali brže, morate dodati energiju. Ali kada se počnete približavati brzini svjetlosti, količina energije potrebna za kretanje vrtoglavo raste do beskonačnosti. Kretanje mase brzinom svjetlosti zahtijeva beskonačnu energiju. Ispostavilo se da ovdje nailazite na pravu barijeru.

Da li je moguće zaobići specijalnu teoriju relativnosti? Vjerovatno.

Da li se provode istraživanja u tom pravcu? Da, ali u malom obimu.

Pored individualnog teorijskog rada fizičara kao što su Matt Visser, Michael Morris, Miguel Alcubierre i drugi, postoji revolucionarni novi NASA program u fizici mlaznog pogona.

Originalna publikacija.

25. marta 2017

FTL putovanja su jedan od temelja svemirske naučne fantastike. Međutim, vjerojatno svi - čak i ljudi daleko od fizike - znaju da je najveća moguća brzina kretanja materijalnih objekata ili širenja bilo kojeg signala brzina svjetlosti u vakuumu. Označen je slovom c i iznosi skoro 300 hiljada kilometara u sekundi; tačna vrijednost c = 299,792,458 m/s.

Brzina svjetlosti u vakuumu jedna je od osnovnih fizičkih konstanti. Nemogućnost postizanja brzina većih od c proizilazi iz Ajnštajnove specijalne teorije relativnosti (STR). Kada bi se moglo dokazati da je prijenos signala superluminalnim brzinama moguć, teorija relativnosti bi pala. Do sada se to nije dogodilo, uprkos brojnim pokušajima da se opovrgne zabrana postojanja brzina većih od c. Međutim, nedavne eksperimentalne studije otkrile su neke vrlo zanimljive pojave, koje ukazuju da se u posebno stvorenim uslovima superluminalne brzine mogu posmatrati bez kršenja principa teorije relativnosti.

Za početak, prisjetimo se glavnih aspekata koji se odnose na problem brzine svjetlosti.

Prije svega: zašto je nemoguće (u normalnim uvjetima) prekoračiti svjetlosnu granicu? Jer tada se krši temeljni zakon našeg svijeta – zakon uzročnosti, prema kojem posljedica ne može prethoditi uzroku. Niko nikada nije primetio da je, na primer, medved prvo pao mrtav, a onda je lovac pucao. Pri brzinama većim od c, niz događaja postaje obrnut, vremenska traka se premotava unazad. To je lako provjeriti iz sljedećeg jednostavnog rezonovanja.

Pretpostavimo da se nalazimo na nekakvom svemirskom čudotvornom brodu koji se kreće brže od svjetlosti. Tada bismo postepeno sustizali svjetlost koju je izvor emitirao u ranijim i ranijim vremenima. Prvo bismo sustigli fotone emitovane, recimo, jučer, zatim one emitovane prekjučer, zatim nedelju, mesec, godinu dana i tako dalje. Kada bi izvor svjetlosti bio ogledalo koje odražava život, tada bismo prvo vidjeli događaje od jučer, zatim prekjučerašnje i tako dalje. Mogli smo da vidimo, recimo, starca koji se postepeno pretvara u sredovečnog čoveka, pa u mladića, u mladića, u dete... Odnosno, vreme bi se vratilo, iz sadašnjosti bismo se preselili u prošlost. Uzroci i posledice bi tada promenili mesta.

Iako ova rasprava potpuno zanemaruje tehničke detalje procesa promatranja svjetlosti, sa fundamentalne tačke gledišta jasno pokazuje da kretanje superluminalnim brzinama dovodi do situacije koja je nemoguća u našem svijetu. Međutim, priroda je postavila još strože uslove: kretanje ne samo pri superluminalnoj brzini je nedostižno, već i brzinom jednakom brzini svjetlosti - može se samo približiti. Iz teorije relativnosti proizilazi da kada se brzina kretanja povećava, nastaju tri okolnosti: povećava se masa pokretnog objekta, smanjuje se njegova veličina u smjeru kretanja, a tok vremena na ovom objektu usporava (od tačke pogleda spoljašnjeg posmatrača koji „odmara“). Pri običnim brzinama ove promjene su zanemarljive, ali kako se približavaju brzini svjetlosti postaju sve uočljivije, a u granici - brzinom jednakom c - masa postaje beskonačno velika, objekt potpuno gubi veličinu u smjeru kretanja i na njemu se vrijeme zaustavlja. Stoga, nijedno materijalno tijelo ne može dostići brzinu svjetlosti. Samo sama svjetlost ima takvu brzinu! (A također i čestica koja prožima sve - neutrino, koji se, poput fotona, ne može kretati brzinom manjom od c.)

Sada o brzini prijenosa signala. Ovdje je prikladno koristiti prikaz svjetlosti u obliku elektromagnetnih valova. Šta je signal? Ovo su neke informacije koje treba prenijeti. Idealni elektromagnetski val je beskonačna sinusoida striktno jedne frekvencije i ne može nositi nikakvu informaciju, jer svaki period takve sinusoide tačno ponavlja prethodni. Brzina kretanja faze sinusnog talasa - takozvana fazna brzina - može, pod određenim uslovima, premašiti brzinu svetlosti u vakuumu u mediju. Ovdje nema ograničenja, jer fazna brzina nije brzina signala - ona još ne postoji. Da biste stvorili signal, morate napraviti neku vrstu "oznake" na valu. Takva oznaka može biti, na primjer, promjena bilo kojeg od parametara vala - amplitude, frekvencije ili početne faze. Ali čim se napravi oznaka, val gubi svoju sinusoidnost. Postaje moduliran, sastoji se od skupa jednostavnih sinusnih valova s ​​različitim amplitudama, frekvencijama i početnim fazama - grupe valova. Brzina kojom se oznaka kreće u moduliranom valu je brzina signala. Prilikom širenja u mediju, ova brzina se obično poklapa sa grupnom brzinom, koja karakteriše širenje gore pomenute grupe talasa u celini (vidi „Nauka i život“ br. 2, 2000). U normalnim uslovima, grupna brzina, a samim tim i brzina signala, je manja od brzine svetlosti u vakuumu. Nije slučajno da se ovdje koristi izraz „pod normalnim uvjetima“, jer u nekim slučajevima grupna brzina može premašiti c ili čak izgubiti značenje, ali se tada ne odnosi na širenje signala. Servisna stanica utvrđuje da je nemoguće prenijeti signal brzinom većom od c.

Zašto je to tako? Zato što je prepreka prijenosu bilo kojeg signala brzinom većom od c isti zakon uzročnosti. Zamislimo takvu situaciju. U nekom trenutku A, svjetlosni bljesak (događaj 1) uključuje uređaj koji šalje određeni radio signal, a u udaljenoj tački B pod utjecajem ovog radio signala dolazi do eksplozije (događaj 2). Jasno je da je događaj 1 (bakljanje) uzrok, a događaj 2 (eksplozija) posljedica, koja se javlja kasnije od uzroka. Ali ako bi se radio signal širio superluminalnom brzinom, posmatrač u blizini tačke B prvo bi vidio eksploziju, a tek onda uzrok eksplozije koji je do njega stigao brzinom svjetlosnog bljeska. Drugim riječima, za ovog posmatrača bi se događaj 2 dogodio prije događaja 1, odnosno, posljedica bi prethodila uzroku.

Prikladno je naglasiti da se “superluminalna zabrana” teorije relativnosti nameće samo kretanju materijalnih tijela i prijenosu signala. U mnogim situacijama moguće je kretanje bilo kojom brzinom, ali to neće biti kretanje materijalnih objekata ili signala. Na primjer, zamislite dva prilično duga ravnala koja leže u istoj ravni, od kojih se jedan nalazi vodoravno, a drugi ga siječe pod malim uglom. Ako se prvo ravnalo pomakne naniže (u smjeru označenom strelicom) velikom brzinom, tačka sjecišta ravnala može se pokrenuti koliko god se želi, ali ta tačka nije materijalno tijelo. Drugi primjer: ako uzmete baterijsku lampu (ili, recimo, laser koji proizvodi uski snop) i brzo opišete luk u zraku, tada će se linearna brzina svjetlosne mrlje povećavati s udaljenosti i na dovoljno velikoj udaljenosti će premašiti c . Svetlosna tačka će se kretati između tačaka A i B superluminalnom brzinom, ali to neće biti prenos signala od A do B, jer takva svetlosna tačka ne nosi nikakvu informaciju o tački A.

Čini se da je pitanje superluminalnih brzina riješeno. No, 60-ih godina dvadesetog stoljeća, teoretski fizičari iznijeli su hipotezu o postojanju superluminalnih čestica zvanih tahioni. To su vrlo čudne čestice: teoretski su moguće, ali da bi se izbjegle kontradikcije s teorijom relativnosti, morala im se dodijeliti zamišljena masa mirovanja. Fizički, imaginarna masa ne postoji; to je čisto matematička apstrakcija. Međutim, to nije izazvalo veliku uzbunu, jer tahioni ne mogu mirovati - postoje (ako postoje!) samo pri brzinama koje prelaze brzinu svjetlosti u vakuumu, a u ovom slučaju masa tahiona se ispostavlja stvarnom. Ovdje postoji neka analogija s fotonima: foton ima nultu masu mirovanja, ali to jednostavno znači da foton ne može mirovati – svjetlost se ne može zaustaviti.

Najteže se pokazalo, kao što bi se očekivalo, pomiriti hipotezu tahiona sa zakonom kauzalnosti. Pokušaji u tom pravcu, iako prilično genijalni, nisu doveli do očiglednog uspjeha. Nitko nije uspio eksperimentalno registrirati tahione. Kao rezultat toga, interesovanje za tahione kao superluminalne elementarne čestice postepeno je nestalo.

Međutim, 60-ih godina prošlog stoljeća eksperimentalno je otkriven fenomen koji je u početku zbunio fizičare. Ovo je detaljno opisano u članku A. N. Oraevskog "Superluminalni talasi u medijima za pojačavanje" (UFN br. 12, 1998). Ovdje ćemo ukratko sažeti suštinu stvari, uputivši čitatelja zainteresiranog za pojedinosti na navedeni članak.

Ubrzo nakon otkrića lasera - početkom 60-ih - pojavio se problem dobijanja kratkih (u trajanju od oko 1 ns = 10-9 s) svjetlosnih impulsa velike snage. Da bi se to postiglo, kratki laserski impuls je prošao kroz optičko kvantno pojačalo. Impuls je podeljen na dva dela ogledalom za cepanje snopa. Jedan od njih, snažniji, poslat je u pojačalo, a drugi se širio u zraku i služio kao referentni impuls sa kojim se mogao uporediti impuls koji prolazi kroz pojačalo. Oba impulsa su dovedena u fotodetektore, a njihovi izlazni signali su se mogli vizuelno posmatrati na ekranu osciloskopa. Očekivalo se da će svjetlosni impuls koji prolazi kroz pojačalo doživjeti određeno kašnjenje u odnosu na referentni impuls, odnosno da će brzina prostiranja svjetlosti u pojačalu biti manja nego u zraku. Zamislite čuđenje istraživača kada su otkrili da se puls širi kroz pojačalo brzinom ne samo većom nego u zraku, već i nekoliko puta većom od brzine svjetlosti u vakuumu!

Nakon što su se oporavili od prvog šoka, fizičari su počeli tražiti razlog za tako neočekivani rezultat. Niko nije imao ni najmanju sumnju u principe specijalne teorije relativnosti, a to je pomoglo da se nađe ispravno objašnjenje: ako su principi SRT-a sačuvani, onda odgovor treba tražiti u svojstvima medija za pojačavanje.

Ne ulazeći ovdje u detalje, samo ćemo istaći da je detaljna analiza mehanizma djelovanja medija za pojačavanje u potpunosti razjasnila situaciju. Poenta je bila promjena koncentracije fotona tokom širenja impulsa - promjena uzrokovana promjenom pojačanja medija do negativne vrijednosti tokom prolaska zadnjeg dijela impulsa, kada medij već apsorbuje energije, jer je njena sopstvena rezerva već potrošena zbog njenog prelaska na svetlosni puls. Apsorpcija ne uzrokuje povećanje, već slabljenje impulsa, pa se impuls pojačava u prednjem, a slabi u stražnjem dijelu. Zamislimo da posmatramo puls koristeći uređaj koji se kreće brzinom svjetlosti u mediju pojačala. Da je medij providan, vidjeli bismo impuls zamrznut u nepomičnom stanju. U okruženju u kojem se odvija gore navedeni proces, jačanje prednje ivice i slabljenje zadnje ivice pulsa će se posmatraču pojaviti na način da se čini da je medij pomerio puls napred. Ali pošto se uređaj (posmatrač) kreće brzinom svjetlosti, a impuls ga sustigne, tada brzina impulsa premašuje brzinu svjetlosti! Upravo su ovaj efekat zabilježili eksperimentatori. I ovdje zaista nema kontradiktornosti s teorijom relativnosti: proces pojačanja je jednostavno takav da se koncentracija fotona koji su se pojavili ranije ispostavila da je veća od onih koji su izašli kasnije. Ne kreću se fotoni superluminalnim brzinama, već omotač impulsa, posebno njegov maksimum, koji se opaža na osciloskopu.

Dakle, dok u običnim medijima uvijek dolazi do slabljenja svjetlosti i smanjenja njene brzine, određene indeksom prelamanja, u aktivnim laserskim medijima dolazi ne samo do pojačavanja svjetlosti, već i širenja impulsa superluminalnom brzinom.

Neki fizičari su pokušali da eksperimentalno dokažu prisustvo superluminalnog kretanja tokom tunelskog efekta - jednog od najneverovatnijih fenomena u kvantnoj mehanici. Ovaj efekat se sastoji u tome što je mikročestica (tačnije, mikroobjekt koji pod različitim uslovima ispoljava i svojstva čestice i svojstva talasa) sposobna da prodre kroz tzv. potencijalnu barijeru – fenomen koji je potpuno nemoguće u klasičnoj mehanici (u kojoj bi takva situacija bila analogna: lopta bačena na zid završila bi na drugoj strani zida, ili bi se valovito kretanje preneseno užetu vezanom za zid prenijelo na konopac vezan za zid s druge strane). Suština efekta tunela u kvantnoj mehanici je sljedeća. Ako mikro-objekt sa određenom energijom na svom putu naiđe na područje s potencijalnom energijom koja je veća od energije mikro-objekta, to područje je za njega barijera, čija je visina određena energetskom razlikom. Ali mikro-objekat „cure“ kroz barijeru! Ovu mogućnost mu daje poznata Heisenbergova relacija neizvjesnosti, napisana za energiju i vrijeme interakcije. Ako se interakcija mikroobjekta s barijerom dogodi u prilično određenom vremenu, tada će se energija mikroobjekta, naprotiv, karakterizirati nesigurnošću, a ako je ta nesigurnost reda visine barijere, tada potonje prestaje biti nepremostiva prepreka za mikroobjekt. Upravo je brzina prodiranja kroz potencijalnu barijeru postala predmet istraživanja brojnih fizičara, koji smatraju da može premašiti c.

U junu 1998. godine u Kelnu je održan međunarodni simpozijum o problemima superluminalnog kretanja na kojem su razmatrani rezultati dobijeni u četiri laboratorije - u Berkliju, Beču, Kelnu i Firenci.

I konačno, 2000. godine pojavili su se izvještaji o dva nova eksperimenta u kojima su se pojavili efekti superluminalnog širenja. Jednu od njih izveli su Lijun Wong i njegove kolege na Princeton Research Institute (SAD). Njegov rezultat je da svjetlosni impuls koji ulazi u komoru ispunjenu parama cezijuma povećava svoju brzinu za 300 puta. Pokazalo se da je glavni dio impulsa izašao iz udaljenog zida komore čak i prije nego što je puls ušao u komoru kroz prednji zid. Ova situacija je u suprotnosti ne samo sa zdravim razumom, već, u suštini, i sa teorijom relativnosti.

Poruka L. Wonga izazvala je intenzivnu diskusiju među fizičarima, od kojih većina nije bila sklona da vidi kršenje principa relativnosti u dobijenim rezultatima. Izazov je, vjeruju oni, ispravno objasniti ovaj eksperiment.

U eksperimentu L. Wonga, svjetlosni impuls koji je ušao u komoru s parama cezijuma imao je trajanje od oko 3 μs. Atomi cezijuma mogu postojati u šesnaest mogućih kvantnih mehaničkih stanja, nazvanih "hiperfini magnetni podnivoi osnovnog stanja". Koristeći optičko lasersko pumpanje, gotovo svi atomi su dovedeni u samo jedno od ovih šesnaest stanja, što odgovara skoro apsolutnoj nulti temperaturi na Kelvinovoj skali (-273,15 °C). Dužina cezijumske komore bila je 6 centimetara. U vakuumu, svjetlost putuje 6 centimetara za 0,2 ns. Kako su mjerenja pokazala, svjetlosni impuls je prošao kroz komoru sa cezijumom za vrijeme koje je bilo 62 ns manje nego u vakuumu. Drugim riječima, vrijeme potrebno da impuls prođe kroz cezijumski medij ima predznak minus! Zaista, ako oduzmemo 62 ns od 0,2 ns, dobićemo “negativno” vrijeme. Ovo "negativno kašnjenje" u medijumu - neshvatljiv vremenski skok - jednako je vremenu tokom kojeg bi impuls napravio 310 da prođe kroz komoru u vakuumu. Posledica ovog „vremenskog preokreta” bila je da se puls koji je napuštao komoru uspeo da se odmakne 19 metara od nje pre nego što je dolazni puls stigao do bližeg zida komore. Kako se može objasniti tako nevjerovatna situacija (osim, naravno, ne sumnjamo u čistoću eksperimenta)?

Sudeći po raspravi koja je u toku, tačno objašnjenje još nije pronađeno, ali nema sumnje da neobične disperzione osobine medija ovde igraju ulogu: cezijeva para, koja se sastoji od atoma pobuđenih laserskom svetlošću, je medij sa anomalnom disperzijom. . Da se ukratko podsetimo šta je to.

Disperzija supstance je zavisnost faznog (običnog) indeksa prelamanja n o talasnoj dužini svetlosti l. Kod normalne disperzije indeks loma raste sa smanjenjem talasne dužine, a to je slučaj u staklu, vodi, vazduhu i svim drugim supstancama prozirnim za svetlost. U tvarima koje snažno apsorbiraju svjetlost, tok indeksa loma s promjenom valne dužine je obrnut i postaje mnogo strmiji: sa smanjenjem l (povećanje frekvencije w), indeks loma naglo opada i u određenom području valne dužine postaje manji od jedinice ( fazna brzina Vf > s). Ovo je anomalna disperzija, u kojoj se obrazac širenja svjetlosti u tvari radikalno mijenja. Grupna brzina Vgr postaje veća od fazne brzine talasa i može premašiti brzinu svetlosti u vakuumu (i takođe postati negativna). L. Wong na ovu okolnost ukazuje kao na razlog za mogućnost objašnjenja rezultata njegovog eksperimenta. Treba, međutim, napomenuti da je uvjet Vgr > c čisto formalan, jer je koncept grupne brzine uveden za slučaj male (normalne) disperzije, za prozirne medije, kada grupa valova gotovo ne mijenja svoj oblik. tokom razmnožavanja. U područjima anomalne disperzije, svjetlosni impuls se brzo deformiše i koncept grupne brzine gubi smisao; u ovom slučaju se uvode pojmovi brzine signala i brzine širenja energije, koje se u prozirnim medijima poklapaju sa grupnom brzinom, a u medijima sa apsorpcijom ostaju manje od brzine svjetlosti u vakuumu. Ali evo što je zanimljivo u Wongovom eksperimentu: svjetlosni impuls, koji prolazi kroz medij s anomalnom disperzijom, nije deformiran - on upravo zadržava svoj oblik! A to odgovara pretpostavci da se impuls širi grupnom brzinom. Ali ako je tako, onda se ispostavlja da u mediju nema apsorpcije, iako je anomalna disperzija medija posljedica upravo apsorpcije! Sam Wong, iako priznaje da mnogo toga ostaje nejasno, vjeruje da se ono što se dešava u njegovoj eksperimentalnoj postavi može, u prvoj aproksimaciji, jasno objasniti na sljedeći način.

Svjetlosni impuls se sastoji od mnogo komponenti s različitim talasnim dužinama (frekvencijama). Na slici su prikazane tri od ovih komponenti (talasi 1-3). U nekom trenutku, sva tri talasa su u fazi (njihovi maksimumi se poklapaju); ovdje se oni, zbrajajući, međusobno pojačavaju i formiraju impuls. Kako se dalje šire u svemiru, valovi postaju defazirani i na taj način "poništavaju" jedni druge.

U području anomalne disperzije (unutar ćelije cezijuma), talas koji je bio kraći (talas 1) postaje duži. Nasuprot tome, talas koji je bio najduži od tri (talas 3) postaje najkraći.

Posljedično, faze valova se shodno tome mijenjaju. Kada talasi prođu kroz cezijum ćeliju, njihovi talasni frontovi se obnavljaju. Nakon što su prošli neobičnu faznu modulaciju u supstanci sa anomalnom disperzijom, tri talasa o kojima je reč ponovo se nađu u fazi u nekom trenutku. Ovdje se ponovo zbrajaju i formiraju puls potpuno istog oblika kao onaj koji ulazi u medij cezija.

Obično u zraku, a zapravo u bilo kojem prozirnom mediju sa normalnom disperzijom, svjetlosni impuls ne može precizno zadržati svoj oblik kada se širi na udaljenu udaljenost, to jest, sve njegove komponente ne mogu biti fazirane u bilo kojoj udaljenoj tački duž putanje širenja. A u normalnim uslovima, svetlosni puls se pojavljuje na tako udaljenoj tački nakon nekog vremena. Međutim, zbog anomalnih svojstava medija korištenog u eksperimentu, pokazalo se da je puls na udaljenoj tački faziran na isti način kao pri ulasku u ovaj medij. Dakle, svjetlosni puls se ponaša kao da ima negativno vremensko kašnjenje na putu do udaljene tačke, odnosno da bi do njega stigao ne kasnije, već ranije nego što je prošao kroz medij!

Većina fizičara sklona je povezivanju ovog rezultata s pojavom prekursora niskog intenziteta u disperzivnom mediju komore. Činjenica je da tokom spektralne dekompozicije impulsa, spektar sadrži komponente proizvoljno visokih frekvencija sa zanemarljivo malom amplitudom, takozvani prekursor, koji ide ispred „glavnog dijela“ impulsa. Priroda uspostavljanja i oblik prekursora zavise od zakona disperzije u mediju. Imajući ovo na umu, predlaže se da se slijed događaja u Wongovom eksperimentu tumači na sljedeći način. Nadolazeći talas, "razvlačeći" predznak ispred sebe, približava se kameri. Prije nego što vrh dolaznog vala udari u bliži zid komore, prekursor inicira pojavu impulsa u komori, koji dopire do udaljenog zida i odbija se od njega, formirajući "obrnuti val". Ovaj val, koji se širi 300 puta brže od c, doseže bliži zid i susreće se s nadolazećim valom. Vrhovi jednog vala susreću se s koritima drugog, tako da se međusobno uništavaju i kao rezultat toga ne ostaje ništa. Ispostavilo se da nadolazeći talas „otplaćuje dug” atomima cezijuma, koji su mu „pozajmili” energiju na drugom kraju komore. Svako ko je posmatrao samo početak i kraj eksperimenta video bi samo puls svetlosti koji je „skočio“ unapred u vremenu, krećući se brže od c.

L. Wong smatra da njegov eksperiment nije u skladu s teorijom relativnosti. Konstatacija o nedostižnosti superluminalne brzine, smatra on, važi samo za objekte sa masom mirovanja. Svjetlost se može predstaviti ili u obliku valova, na koje je koncept mase općenito neprimjenjiv, ili u obliku fotona s masom mirovanja, kao što je poznato, jednakom nuli. Stoga, prema Wongu, brzina svjetlosti u vakuumu nije granica. Međutim, Wong priznaje da efekat koji je otkrio ne omogućava prijenos informacija brzinama većim od c.

„Ovdašnje informacije su već sadržane u prednjoj ivici pulsa“, kaže P. Milonni, fizičar iz Nacionalne laboratorije Los Alamos u Sjedinjenim Državama. „I može ostaviti utisak da se informacije šalju brže od svjetlosti, čak i kada ne šalju."

Većina fizičara vjeruje da novi rad ne zadaje snažan udarac temeljnim principima. Ali ne vjeruju svi fizičari da je problem riješen. Profesor A. Ranfagni, iz italijanske istraživačke grupe koja je izvela još jedan zanimljiv eksperiment 2000. godine, smatra da je to pitanje još uvijek otvoreno. Ovaj eksperiment, koji su izveli Daniel Mugnai, Anedio Ranfagni i Rocco Ruggeri, otkrio je da radio-talasi u centimetrima u normalnom zračnom prometu pri brzinama 25% bržim od c.

Da rezimiramo, možemo reći sljedeće.

Radovi posljednjih godina pokazuju da, pod određenim uvjetima, može doći do superluminalne brzine. Ali šta se zapravo kreće superluminalnim brzinama? Teorija relativnosti, kao što je već spomenuto, zabranjuje takvu brzinu za materijalna tijela i za signale koji prenose informaciju. Ipak, neki istraživači vrlo uporno pokušavaju demonstrirati prevazilaženje svjetlosne barijere posebno za signale. Razlog tome leži u činjenici da u specijalnoj teoriji relativnosti ne postoji strogo matematičko opravdanje (zasnovano, recimo, na Maxwellovim jednadžbama za elektromagnetno polje) nemogućnosti prijenosa signala pri brzinama većim od c. Takva nemogućnost u STR utvrđena je, moglo bi se reći, čisto aritmetički, na osnovu Ajnštajnove formule za sabiranje brzina, ali to u osnovi potvrđuje princip kauzalnosti. Sam Ajnštajn je, razmatrajući pitanje superluminalnog prenosa signala, napisao da u ovom slučaju „... prinuđeni smo da smatramo mogućim mehanizam prenosa signala, u kojem ostvarena akcija prethodi uzroku. Ali, iako to proizilazi iz čisto logičke tačke gledište ne sadrži u sebi, po mom mišljenju, nema kontradikcija; ono je ipak toliko kontradiktorno prirodi našeg cjelokupnog iskustva da se čini da je nemogućnost pretpostavke V > c dovoljno dokazana." Princip kauzalnosti je kamen temeljac koji leži u osnovi nemogućnosti superluminalnog prenosa signala. I, očigledno, sve pretrage za superluminalnim signalima bez izuzetka će naletjeti na ovaj kamen, ma koliko eksperimentatori željeli da otkriju takve signale, jer takva je priroda našeg svijeta.

Ali ipak, zamislimo da će matematika relativnosti i dalje raditi pri superluminalnim brzinama. To znači da teoretski još uvijek možemo saznati šta bi se dogodilo kada bi tijelo premašilo brzinu svjetlosti.

Zamislimo dva svemirska broda koji se kreću od Zemlje prema zvijezdi koja je 100 svjetlosnih godina udaljena od naše planete. Prvi brod napušta Zemlju brzinom od 50% brzine svjetlosti, tako da će trebati 200 godina da završi putovanje. Drugi brod, opremljen hipotetičkim warp pogonom, putovat će brzinom od 200% brzine svjetlosti, ali 100 godina nakon prvog. Šta će se desiti?

Prema teoriji relativnosti, tačan odgovor u velikoj mjeri zavisi od perspektive posmatrača. Sa Zemlje će se činiti da je prvi brod već prešao znatnu udaljenost prije nego što ga je pretekao drugi brod, koji se kreće četiri puta brže. Ali sa stanovišta ljudi na prvom brodu, sve je malo drugačije.

Brod br. 2 kreće se brže od svjetlosti, što znači da može čak i nadmašiti svjetlost koju sam emituje. To rezultira svojevrsnim “svjetlosnim valom” (slično zvučnom, ali umjesto vibracija zraka vibriraju svjetlosni valovi) što dovodi do nekoliko zanimljivih efekata. Podsjetimo da se svjetlost s broda #2 kreće sporije od samog broda. Rezultat će biti vizuelno udvostručenje. Drugim riječima, prvo će posada broda broj 1 vidjeti da se drugi brod pojavio pored njih kao niotkuda. Tada će svjetlo sa drugog broda stizati do prvog sa malim zakašnjenjem, a rezultat će biti vidljiva kopija koja će se kretati u istom smjeru sa malim zakašnjenjem.

Nešto slično se može vidjeti i u kompjuterskim igricama, kada, kao rezultat kvara sistema, motor učitava model i njegove algoritme na krajnjoj tački pokreta brže nego što se sama animacija pokreta završava, tako da dolazi do višestrukih snimaka. To je vjerovatno razlog zašto naša svijest ne percipira onaj hipotetički aspekt Univerzuma u kojem se tijela kreću superluminalnim brzinama - možda je to i najbolje.

P.S. ... ali u posljednjem primjeru nešto nisam razumio, zašto je stvarna pozicija broda povezana sa "svjetlošću koju emituje"? Pa, čak i ako ga vide na pogrešnom mjestu, u stvarnosti će prestići prvi brod!

izvori

Od škole su nas učili da je nemoguće prekoračiti brzinu svjetlosti, pa je stoga kretanje čovjeka u svemiru veliki nerješivi problem (kako letjeti do najbližeg Sunčevog sistema ako svjetlost može preći ovu udaljenost samo za nekoliko hiljadu godina?). Možda su američki naučnici pronašli način da lete super brzinama, ne samo bez varanja, već i slijedeći fundamentalne zakone Alberta Ajnštajna. U svakom slučaju, to tvrdi autor projekta motora za deformaciju prostora, Harold White.

Vest smo u redakciji smatrali apsolutno fantastičnom, pa danas, uoči Dana kosmonautike, objavljujemo reportažu Konstantina Kakaesa za časopis Popular Science o fenomenalnom NASA projektu, ako bude uspešan, čovek će moći da putuje dalje od solarni sistem.

U septembru 2012. nekoliko stotina naučnika, inženjera i svemirskih entuzijasta okupilo se na drugom javnom sastanku grupe, pod nazivom 100 Year Starship. Grupu predvodi bivša astronautkinja Mai Jemison, a osnovala ju je DARPA. Cilj konferencije je "omogućiti ljudsko putovanje izvan Sunčevog sistema do drugih zvijezda u narednih sto godina." Većina učesnika konferencije priznaje da je napredak u istraživanju svemira s ljudskom posadom premali. Uprkos milijardama dolara potrošenih u posljednjih nekoliko kvartala, svemirske agencije mogu učiniti gotovo onoliko koliko su mogle 1960-ih. Zapravo, 100 Year Starship je sazvan da sve ovo popravi.

Ali da pređemo na stvar. Nakon nekoliko dana konferencije, njeni učesnici su došli do najfantastičnijih tema: regeneracija organa, problem organizovane religije na brodu, itd. Jedna od zanimljivijih prezentacija na skupu 100 Year Starship nazvana je "Mehanika polja naprezanja 102", a održao ju je Harold "Sonny" White iz NASA-e. Veteran agencije, White vodi napredni pulsni program u svemirskom centru Johnson (JSC). Zajedno sa pet kolega kreirao je Mapu puta svemirskih pogonskih sistema, koja opisuje NASA-ine ciljeve za buduća svemirska putovanja. Plan navodi sve vrste pogonskih projekata, od naprednih hemijskih raketa do dalekosežnih razvoja poput antimaterije ili nuklearnih mašina. Ali Vajtovo područje istraživanja je najfuturističkije od svih: tiče se svemirskog warp motora.

Jasno je da sve ovo zvuči apsolutno fantastično: ovakav razvoj događaja je prava revolucija koja će osloboditi ruke svim astrofizičarima na svijetu. Umjesto da provedu 75.000 godina putujući do Alpha Centauri, najbližeg zvjezdanog sistema našem, astronauti na brodu s ovim motorom mogli bi putovati za nekoliko sedmica.

U svjetlu završetka programa šatla i rastuće uloge privatnih letova u nisku Zemljinu orbitu, NASA kaže da se preusmjerava na dalekosežne, mnogo hrabrije planove koji idu daleko dalje od putovanja na Mjesec. Ovi ciljevi se mogu postići samo razvojem novih motoričkih sistema – što brže to bolje. Nekoliko dana nakon konferencije, šef NASA-e Charles Bolden ponovio je Whiteove riječi: "Želimo putovati brže od brzine svjetlosti i bez zaustavljanja na Marsu."

KAKO ZNAMO ZA OVAJ MOTOR

Prva popularna upotreba izraza "space warp engine" datira iz 1966. godine, kada je Jen Roddenberry objavila Zvjezdane staze. Sljedećih 30 godina ovaj motor je postojao samo kao dio ovog naučnofantastičnog serijala. Fizičar po imenu Miguel Alcubierre gledao je jednu epizodu serije upravo dok je radio na svom doktoratu iz opšte teorije relativnosti i pitao se da li je moguće stvoriti svemirski warp motor u stvarnosti. Godine 1994. objavio je dokument u kojem je iznio ovaj stav.

Alcubierre je zamislio balon u svemiru. U prednjem dijelu mehura vreme-prostor se skuplja, a pozadi se širi (kao što se dogodilo tokom Velikog praska, tvrde fizičari). Deformacija će uzrokovati da brod glatko klizi kroz svemir, kao da surfuje po talasu, uprkos okolnoj buci. U principu, deformisani mehur se može kretati onoliko brzo koliko želite; ograničenja brzine svjetlosti, prema Ajnštajnovoj teoriji, važe samo u kontekstu prostor-vremena, ali ne i u takvim iskrivljenjima prostor-vremena. Unutar balona, ​​kao što je Alcubierre pretpostavio, prostor-vrijeme se neće promijeniti, a svemirski putnici neće naškoditi.

Ajnštajnove jednadžbe u opštoj relativnosti je teško rešiti u jednom pravcu otkrivanjem kako materija savija prostor, ali to je izvodljivo. Koristeći ih je Alcubierre utvrdio da je raspodjela materije neophodan uslov za stvaranje deformisanog mjehura. Jedini problem je što su rješenja rezultirala nedefiniranim oblikom materije zvanom negativna energija.

Jednostavno rečeno, gravitacija je sila privlačenja između dva objekta. Svaki predmet, bez obzira na svoju veličinu, vrši neku silu privlačenja na okolnu materiju. Prema Ajnštajnu, ova sila je zakrivljenost prostor-vremena. Negativna energija je, međutim, gravitaciono negativna, odnosno odbojna. Umjesto da poveže vrijeme i prostor, negativna energija ih odguruje i razdvaja. Grubo govoreći, da bi takav model funkcionirao, Alcubierreu je potrebna negativna energija da proširi prostor-vrijeme iza broda.

Unatoč činjenici da nitko nikada nije stvarno mjerio negativnu energiju, prema kvantnoj mehanici, ona postoji, a naučnici su naučili da je stvaraju u laboratoriji. Jedan od načina da se to ponovo stvori je kroz Casimirov efekat: dvije paralelne provodne ploče postavljene blizu jedna drugoj stvaraju određenu količinu negativne energije. Slaba tačka Alcubierreovog modela je to što zahtijeva ogromnu količinu negativne energije, nekoliko redova veličine više nego što naučnici procjenjuju da se može proizvesti.

White kaže da je pronašao način da zaobiđe ovo ograničenje. U kompjuterskoj simulaciji, White je modificirao geometriju deformacijskog polja tako da je u teoriji mogao proizvesti deformirani balon koristeći milione puta manje negativne energije nego što je Alcubierre procijenio da je potrebna, a možda i dovoljno malo da bi svemirska letjelica mogla nositi sredstva za njegovu proizvodnju. "Otkrića," kaže White, "mjenjaju Alcubierreov metod od nepraktične do potpuno vjerodostojne."

IZVJEŠTAJ IZ WHITE'S LAB

Svemirski centar Džonson nalazi se u blizini laguna u Hjustonu, sa pogledom na zaliv Galveston. Centar je pomalo nalik kampusu u predgrađu, samo za obuku astronauta. Na dan moje posjete, White me sastaje u zgradi 15, višespratnom lavirintu hodnika, kancelarija i laboratorija u kojima se vrši ispitivanje motora. White nosi polo majicu Eagleworks (kako on naziva svoje eksperimente s motorom), izvezenu orlom koji lebdi iznad futurističkog svemirskog broda.

White je započeo svoju karijeru kao inženjer, vodeći istraživanja kao dio robotske grupe. Na kraju je preuzeo komandu nad cijelim robotskim krilom na ISS-u dok je završio doktorat iz fizike plazme. Tek 2009. godine promijenio je svoje zanimanje za proučavanje pokreta, a ta ga je tema toliko zaokupila da je postala glavni razlog zašto je otišao da radi u NASA-i.

"On je prilično neobična osoba", kaže njegov šef John Applewhite, koji vodi odjel za pogonske sisteme. - On je svakako veliki sanjar, ali istovremeno i talentovan inženjer. On zna kako svoje fantazije pretvoriti u pravi inženjerski proizvod.” Otprilike u isto vrijeme kada se pridružio NASA-i, White je zatražio dozvolu da otvori vlastitu laboratoriju posvećenu naprednim pogonskim sistemima. On je sam smislio ime Eagleworks i čak je zatražio od NASA-e da napravi logo za njegovu specijalizaciju. Tada je ovaj posao počeo.

Vajt me vodi do svoje kancelarije, koju deli sa kolegom koji traži vodu na Mesecu, a zatim dole u Eagleworks. Dok hoda, priča mi o svom zahtjevu za otvaranje laboratorije i naziva to “dugim napornim procesom pronalaženja naprednog pokreta koji bi pomogao čovjeku da istražuje svemir”.

Vajt mi pokazuje objekat i pokazuje njegovu centralnu funkciju - nešto što on naziva "kvantnim vakuumskim plazma propulzijom" (QVPT). Ovaj uređaj izgleda kao ogromna crvena baršunasta krofna sa žicama čvrsto omotanim oko jezgre. Ovo je jedna od dvije Eagleworks inicijative (druga je warp pogon). Ovo je takođe tajni razvoj. Kada pitam šta je to, White kaže da sve što može reći je da je tehnologija čak hladnija od warp pogona.) Prema NASA-inom izvještaju iz 2011. koji je napisao White, letjelica koristi kvantne fluktuacije u praznom prostoru kao izvor goriva, što znači da svemirska letjelica sa QVPT pogonom ne bi zahtijevala gorivo.

Motor koristi kvantne fluktuacije u praznom prostoru kao izvor goriva,
što znači svemirski brod,
pokreće QVPT, ne zahtijeva gorivo.

Kada uređaj radi, Whiteov sistem izgleda filmski savršeno: boja lasera je crvena, a dva zraka su ukrštena kao sablje. Unutar prstena su četiri keramička kondenzatora napravljena od barijum-titanata, koji White puni na 23.000 volti. White je proveo posljednje dvije i po godine razvijajući eksperiment i kaže da kondenzatori pokazuju ogromnu potencijalnu energiju. Međutim, kada ga pitam kako stvoriti negativnu energiju potrebnu za iskrivljeni prostor-vrijeme, izbjegava odgovor. Objašnjava da je potpisao ugovor o tajnosti podataka i stoga ne može otkriti detalje. Pitam s kim je sklapao te sporazume. On kaže: „Sa ljudima. Dolaze i žele da razgovaraju. Ne mogu vam dati više detalja.”

PROTIVNICI IDEJE MOTORA

Do sada je teorija iskrivljenog putovanja prilično intuitivna – iskrivljuje vrijeme i prostor kako bi se stvorio mehur u pokretu – i ima nekoliko značajnih nedostataka. Čak i da je White značajno smanjio količinu negativne energije koju Alcubierre zahtijeva, to bi ipak zahtijevalo više nego što naučnici mogu proizvesti, kaže Lawrence Ford, teorijski fizičar sa Univerziteta Tufts koji je napisao brojne radove na temu negativne energije u posljednjih 30 godina. . Ford i drugi fizičari kažu da postoje fundamentalna fizička ograničenja, ne toliko zbog inženjerskih nesavršenosti koliko zbog činjenice da ova količina negativne energije ne može dugo postojati na jednom mjestu.

Još jedan izazov: da bi stvorili warp loptu koja putuje brže od svjetlosti, naučnici će morati generirati negativnu energiju oko i iznad svemirske letjelice. White ne misli da je to problem; vrlo nejasno odgovara da će motor najvjerovatnije raditi zahvaljujući nekom postojećem “aparatu koji stvara potrebne uslove”. Međutim, stvaranje ovih uslova ispred broda značilo bi da se obezbedi konstantan dovod negativne energije koja putuje brže od brzine svetlosti, što je opet u suprotnosti sa opštom relativnošću.

Konačno, space warp motor postavlja konceptualno pitanje. U općoj teoriji relativnosti, putovanje superluminalnim brzinama je ekvivalentno putovanju kroz vrijeme. Ako je takav motor stvaran, White stvara vremensku mašinu.

Ove prepreke izazivaju ozbiljne sumnje. "Mislim da nam fizika koju poznajemo i zakoni fizike ne dozvoljavaju da vjerujemo da će on postići bilo šta svojim eksperimentima", kaže Ken Olum, fizičar sa Univerziteta Tufts koji je također učestvovao u debati o egzotičnom pogonu na Starship 100th Godišnjica sastanka." Noah Graham, fizičar na koledžu Middlebury koji je na moj zahtjev pročitao dva Whiteova rada, poslao mi je e-mail: "Ne vidim nikakve vrijedne naučne dokaze osim referenci na njegove prethodne radove."

Alcubierre, sada fizičar na Nacionalnom autonomnom univerzitetu Meksika, ima svoje sumnje. „Čak i da sam stajao na svemirskom brodu i imao negativnu energiju na raspolaganju, nije bilo šanse da je stavim tamo gde treba“, kaže mi preko telefona iz svoje kuće u Meksiko Sitiju. - Ne, ideja je magična, sviđa mi se, sama sam je napisala. Ali postoji nekoliko ozbiljnih nedostataka koje vidim sada, tokom godina, i ne znam niti jedan način da ih popravim.”

BUDUĆNOST SUPER BRZINE

Lijevo od glavne kapije Džonsonovog naučnog centra, raketa Saturn V leži na boku, a njene stepenice su razdvojene da bi pokazale njen unutrašnji sadržaj. Ogroman je — jedan od njegovih mnogih motora je veličine malog automobila, a sama raketa je nekoliko stopa duža od fudbalskog terena. Ovo je, naravno, prilično elokventan dokaz o posebnostima svemirske navigacije. Osim toga, ona ima 40 godina, a vrijeme koje predstavlja - kada je NASA bila dio velikog nacionalnog plana za slanje čovjeka na Mjesec - davno je prošlo. Danas je JSC jednostavno mjesto koje je nekada bilo sjajno, ali je od tada napustilo svemirsku avangardu.

Proboj bi mogao značiti novu eru za JSC i NASA-u, a u određenoj mjeri dio te ere počinje sada. Sonda Dawn, lansirana 2007. godine, proučava asteroidni prsten pomoću jonskih motora. Japanci su 2010. godine naručili Ikar, prvi međuplanetarni zvjezdani brod pokretan solarnim jedrom, još jedan tip eksperimentalnog pogona. A 2016. godine naučnici planiraju da testiraju VASMIR, sistem na plazmu napravljen posebno za veliki propulzioni potisak u ISS-u. Ali kada ovi sistemi budu mogli da odnesu astronaute na Mars, i dalje ih neće moći odvesti izvan Sunčevog sistema. Da bi se to postiglo, rekao je White, NASA će morati da preuzme rizičnije projekte.

Warp pogon je možda najnapredniji od Nasovih napora da kreira projekte pokreta. Naučna zajednica kaže da je White ne može stvoriti. Stručnjaci kažu da djeluje protiv zakona prirode i fizike. Uprkos tome, NASA stoji iza projekta. „To nije subvencionisano na visokom nivou vlade koliko bi trebalo da bude“, kaže Applewhite. - Mislim da menadžment ima poseban interes da on nastavi svoj posao; To je jedan od onih teorijskih koncepata koji, ako su uspješni, potpuno mijenjaju igru.”

U januaru je Vajt sastavio svoj interferometar naprezanja i prešao na sledeću metu. Eagleworks je prerastao sopstveni dom. Nova laboratorija je veća i, kako on oduševljeno izjavljuje, "seizmički izolirana", što znači da je zaštićen od vibracija. Ali možda je najbolja stvar u novoj laboratoriji (i najimpresivnija) to što je NASA dala Vajtu iste uslove koje su imali Neil Armstrong i Buzz Aldrin na Mesecu. Pa, da vidimo.

SUPERLIGHT BRZINE in astrofizika. Teorija relativnosti pretpostavlja postojanje max. fizička brzina kretanja objekti (prostiranje signala), jednaki u vakuumu. Međutim, promjene položaja u prostoru tačaka identificiranih određenim karakteristikama mogu se dogoditi pri velikim brzinama. Slična prividna superluminalna kretanja se često opažaju u aktivnim galaktička jezgra.

Kratka pozadina njihovog otkrića je sljedeća. To je poznato temperatura osvjetljenja T i nekoherentni izvori sinhrotronsko zračenje(posebno radio izvori povezani sa aktivnim galaktičkim jezgrama) ne mogu premašiti teorijsku vrijednost. granica ~10 12 K. Visoke temperature odgovaraju tako visokoj energiji sinhrotronskog zračenja da dolazi do katastrofalno brzih gubitaka energije relativističkih elektrona zbog Komptonovog inverznog rasejanja sinhrotronskih fotona (vidi. Comptonov efekat). Međutim, zapažanja naizmjeničnog ekstragalaktički često se daju radio izvori T i > 10 12 K, ako su njihove veličine d procjena iz očigledne relacije , gdje je karakteristično vrijeme varijabilnosti (promjene). (Direktna mjerenja veličina ovih radio izvora lociranih u jezgrima galaksija su nemoguća zbog nedovoljne ugaone rezolucije konvencionalnih radio-teleskopa.) Da bi se objasnila ova činjenica, predloženo je da se napusti nekoherentni sinhroni mehanizam, koji je uspješno korišten za interpretirati druge karakteristike radio emisije kvazari I . M. Rees je 1966. godine pokazao da se ova poteškoća može prevazići ako pretpostavimo da se zračeći objekat kreće relativističkom brzinom pod malim uglom u odnosu na liniju vida. Tada uočena temperatura sjaja može odjednom premašiti intrinzičnu (u okviru plazma mirovanja) temperaturu sjaja, gdje je Lorentz faktor. Tako je nastala ideja da se materija izbacuje iz galaktičkih jezgara relativističkim brzinama. U početku. 1970-ih M. Cohen, A. Moffet i drugi su zapravo otkrili brza kretanja komponenti radio izvora. Štaviše, projekcija njihove linearne brzine na nebesku sferu čak je premašila brzinu svjetlosti.

Rice. 1. Radio karta izvora ZS120: t - vrijeme u godinama: - udaljenost od najsjajnije tačke duž deklinacione ose u 0,001"; - udaljenost od najsjajnije tačke duž desne ascenzijske ose u 0,001",

Zahvaljujući razvoju tehnologije. baze podataka i metode obrade podataka radio interferometri Uz ultra duge osnovne linije, bilo je moguće konstruirati visokokvalitetne slike radio izvora u galaktičkim jezgrama. Na sl. 1(a, b)predstavlja mape (radioizofote) radio izvora u jezgru radio galaksije, 3S120, dobijene za dvije dekompozicije. trenutaka u vremenu. (Udaljenost od 2 ms luka odgovara 1 parsec = 3*10 18 cm.) Izvor ima strukturu jezgra-mlaz tipičnu za nuklearne radio izvore. Jezgro je izvor svijetle tačke sa koordinatama (0, 0); mlaz, koji ovde ima projektovanu linearnu veličinu od 50 pc, može se pratiti (uz pomoć drugih radio teleskopa) do udaljenosti od 100 kpc, što je mnogo veće od veličine galaksije. Zatim se „spaja“ u proširenu komponentu radio izvora ZS120, tzv. radio uho. Ukupna veličina radio izvora je 400 kpc, a proširena struktura sadrži dva “radio uha” koja se nalaze na suprotnim stranama galaksije. Upoređujući položaj odjela. „mrlje“ na sl. 1(a, b), lako je uočiti njihov pomak od jezgra. Ugao brzina pomaka od 2,5 msec godišnje odgovara linearnoj brzini od 4 s. Objašnjenje za ovaj fenomen je sljedeće. Uzmimo u obzir određeni roj fizičkih formacija koja se kreće duž mlaza brzinom v p pod uglom f u odnosu na liniju vida (slika 2). Projekcija njegove brzine na nebesku sferu Međutim, što se dalje kreće duž mlaza, manje je vremena potrebno fotonima koje emituje da stignu do posmatrača. Zbog toga se posmatra brzina kretanja tačke u ravni slike

Na sl. 3 pokazuje zavisnost od diff. vrijednosti v p. Može se vidjeti da za relativističke vrijednosti v p posmatrana brzina može premašiti With.

Dakle, i visoke temperature sjaja i "superluminalna" pomeranja "tačaka" mogu se objasniti ako se radio-emitujuća plazma izbacuje iz galaktičkog jezgra sa . Još jedno važno svojstvo koje ima prirodno Objašnjenje u okviru ovog tumačenja je asimetrija nuklearnih radio izvora. Ext. “radio ushps” sa približno istim karakteristikama nalaze se na obje strane galaktičkog jezgra. I potok, rub, prema modernim vremenima. ideje, osigurava njihovo postojanje neprekidnim prijenosom energije na njih iz galaktičkog jezgra, promatra se samo u pravcu jedne od njih. (Takva asimetrija opstaje izvan jezgra.) Frekvencija i emitovanje. sposobnost (vidi Zračenje plazme) u referentnom okviru posmatrača i u referentnom okviru pokretne (brzinom V) plazme mlazovi su povezani na sljedeći način: , , gdje je Doplerov faktor, P- jedinični vektor usmjeren na tačku osmatranja. Ovi brojevi odražavaju pomake frekvencije i aberacije (vidi. Doplerov efekat).Onda sa zakonom moći omjer protoka S od mlazova koji teku u suprotnim smjerovima iz jezgra je jednako:

Na sl. Na slici 4 prikazana je zavisnost ovog omjera sa tipičnom vrijednošću = 0,6. Očigledno, mlaz usmjeren prema posmatraču može biti mnogo svjetliji od kontra mlaza. Dakle, uočena asimetrija se takođe objašnjava relativističkim efektima. Uspješno objašnjenje ovih i drugih svojstava radio izvora u galaktičkim jezgrima učinilo je relativistički model mlaza veoma popularnim, iako nije općenito prihvaćen među astrofizičarima. U ovom modelu, „mlaz“ radio izvora se zaista smatra relativističkim mlaznim strujanjem plazme iz galaktičkog jezgra. Radio jezgro komunicira sa optički debelim početkom. dijelu mlaza ili sa stacionarnim

U nekim svojim tekstovima morao sam da pomenem moguću brzinu materije, veću od brzine svetlosti u vakuumu, ali bez ikakvih dokaza, što je izazvalo protest, pa čak i ogorčenje pojedinih čitalaca, jer nauka kategorički negira takvu mogućnost materije. Tako da sam imao razloga za detaljniji razgovor na ovu temu.

Odmah ću primijetiti da je Ajnštajn, uz pomoć svojih teorija, namećući tabu na superluminalne brzine, svakako u pravu, međutim - u svojim koordinatama, međutim, kao što je, na primjer, Newton u pravu u svojim. Svakom od njih, autoritetima je to dozvoljeno, apsolutizirali su svoju ispravnost, proširili je na svu materiju, ali to je, blago rečeno, kratkovido, jer su svojstva materije beskonačna u raznolikosti i nemoguće je zaustavite ovu beskonačnost sa nekoliko zakona ili teorija. Ovo važi i za teorije relativnosti. Jednostavno, kao što je Newtonova mehanika u svojim radovima poricala mogućnost nastanka Ajnštajnove fizike, tako i ljubitelji teorije relativnosti ne pretpostavljaju superluminalne brzine u materiji.

To je zbog stroboskopskog pogleda na kretanje, u kojem je stroboskop svojstvo ljudskih vidnih organa, nedostatak znanja ili neznanja. Djeca u gledalištu ne znaju ništa o tome kako pojedini kadrovi u filmu oživljavaju, naši stari preci nisu imali pojma o kretanju Zemlje, Njutnovci... Sada se pristalice teorija relativnosti stavljaju u dvosmislen položaj, poričući mogućnost brzina većih od brzine svjetlosti u materiji, i one koji te teorije iskorištavaju za izgradnju vlastitih verzija svijeta drugosti. Za potonje drugost više nije materija, već njena suprotnost – duh, potpuni mir, etar, vakuum, ništa i slično. Naš univerzum je nastao iz ničega, a mi se svi vraćamo u ništa - najčešći je filozofski zaključak iz teorija relativnosti. U stvari, svaki mir - eterični, vakuumski, informacioni, prazan - je smrt materije, što znači besmislica.

U svom kretanju materija poprima različite oblike. Mnogi od njih se međusobno razlikuju, na primjer, duhovni oblici se jasno razlikuju od materijalnih. Na osnovu poznatih razlika, duhovni oblici i sve što se ne može dodirnuti rukama ili vidjeti instrumentima mnogi istraživači ne prepoznaju kao materiju. Među njima su i naučnici ateisti koji u akademskim rječnicima, suprotno sebi, kažu da duh nije materija, pišu da je materija sve i svako u Univerzumu.
U ovoj napomeni materija je predstavljena u skladu sa rječnicima, prema kojima na svijetu ne postoji ništa osim materije i njenih manifestacija.

Futurološke teorije, u ovom ili onom obliku zasnovane na zaključcima teorija relativnosti, a priori su pogrešne. To je isto kao da izvodite Ajnštajnove teorije pozivajući se na Njutnove zakone. Kao rezultat toga, drugost zaista izgleda kao potpuni mir, vakuum ili ništavilo. Ali materija je beskonačno kretanje, koje se može zaustaviti samo iluzorno, kao u filmovima, stoga su sve hipoteze o apsolutnom ostatku materije ili njenom sadržaju u zatvoru pod-svjetlosnih brzina, po mom mišljenju, zablude.
Da bi se materija uz pomoć Einsteinovih teorija pretvorila u neku vrstu praznine bez vremena, prostora i kretanja, potrebno je još ubrzati do superluminalnih brzina, i to znatnih, odnosno prekršiti osnovni postulat teorije relativnosti. i, uopšte, znanje. Međutim, novo stanje materije se ne može vidjeti opovrgavanjem starog. Spoznaja je izgrađena na principu lutke gnjezdarice; proširena uključuje sve manje „matrjoške“, dakle, ako je teorija relativnosti tačna, onda je i njeno poricanje superluminalnih brzina nepogrešivo, ali u svojim granicama, tj. u granicama podsvetlosnih brzina.

U svom kretanju materija savladava poznate barijere. Na putu do njih, svaki segment brzine ima svoje fizičke zakone. U opštoj, dakle gruboj klasifikaciji, Njutnovi zakoni deluju kada se materija kreće iz stanja mirovanja u brzinu zvuka, teorija relativnosti – u svemiru od nadzvučnih brzina do brzine svetlosti, a materija koja je savladala svetlosnu barijeru nas dovodi do svijet drugog postojanja, u kojem se ova kvalifikacija kao tada nastavlja. Sasvim je prirodno da se materija drugog postojanja ne može otkriti nikakvim fizičkim instrumentima, budući da ona prelazi granice pod-svjetlosnih brzina.

Kakva je to materija sa superluminalnim brzinama i koja svojstva ima?
Intuitivno osjetivši prisustvo superluminalnih brzina u svijetu, neki fizičari, mimo teorije relativnosti, uporno tragaju za njom i pronalaze neke tunele sa superluminalnim brzinama, zečje rupe i druge kanale iskopane u svijetu podsvjetlosnih brzina. Jasno je da gledaju u pogrešnom smjeru. Brzina materije ima distribuciju mase u svemiru, a ne nervu. Newtonovi zakoni važe ne samo na Zemlji, već i na svim drugim planetama i zvijezdama svemira. Osim toga, prevazilaženje bilo koje barijere brzine povećava, a ne sužava broj nosača. Što je veća brzina, više bi trebalo biti prirodnih nosača. Ne računajući pojedinačno, jasno je da u svemiru ima neuporedivo više fotona i drugih vlasnika brzine svjetlosti nego što ima zvijezda i planeta u njemu. Njutn nije znao ništa o teorijama relativnosti, ali danonoćno je postojao, prodiran snopovima elektromagnetnog i drugog kosmičkog zračenja, a ponekad i doslovno okupan sunčevim zracima. Pogledao je svjetlo stroboskopski, tako da nije primijetio njegove ogromne brzine. Isto važi i za Ajnštajna, koji je negirao postojanje superluminalnih brzina u materiji, na osnovu njegovog stroboskopa. Međutim, oko ovog ili sličnog teoretičara svakako mora postojati nešto sa superluminalnom brzinom, makar samo zato što se za prijenos informacija između galaksija, a posebno svemira, pokazuje da brzina svjetlosti nije dovoljno velika, što znači da je irelevantna. Osim toga, trebalo bi da postoji mnogo nosilaca superluminalne brzine. Mnogo, više od svih fotona u Univerzumu. Ništa osim ideja nije prikladno za ovu ulogu.

Dakle, vjerujemo da se drugost sastoji od ideja koje se kreću brzinom većom od brzine svjetlosti. Hajde da napravimo šematski model univerzuma na ovoj osnovi i vidimo šta će iz toga proizaći.
Prema teoriji relativnosti, informacije koje se kreću brzinom većom od brzine svjetlosti narušavaju uzročno-posljedične veze u svijetu. To je tačno, ali u koordinatama materije koja se kreće podsvetlosnim brzinama. Pri brzinama iznad brzine svjetlosti, vrijeme i prostor u našem razumijevanju nestaju, a zajedno s njima - kršenje uzročno-posljedičnih veza. Odnosno, ako ostavimo trenutno stanje materije nepromijenjeno i u njega uvedemo super-brzi element, onda će se sigurno pokazati da je vanzemaljski element u njemu, ali u svijetu superluminalnih brzina ovaj vanzemaljac neće uzrokovati bilo kakvog narušavanja uzroka.

Ideja, gubeći svoju superluminalnu brzinu, možda zbog neke vrste fluktuacije, izliva se, poput komprimovanog vazduha iz probušene komore, iz drugog postojanja i gradi prostor Ajnštajna, tačnije Minkovskog. Gubeći svoju fantastičnu brzinu, ideja postaje objektivizirana. Veliki prasak je objektivizacija najveće ideje, ideje našeg univerzuma.
Unutar ovog objekta brzina informacija, uključujući i naše banalne misli, ne može premašiti brzinu svjetlosti, ali kada se neka nova, čak i relativno mala po sadržaju, ideja objektivizira, recimo, povezana s nekim otkrićem naučnika, ona se pojavljuje u inovatorska glava odmah. U svojoj srži, kreativni uvid je Mala eksplozija u tački singularnosti. A ako zamislimo da na svijetu postoji mnogo svemira i još više kreatora novih stvari u njemu, onda bi definicija pojma točke singularnosti trebala odstupiti od općeprihvaćene. Tačka singularnosti je, po mom mišljenju, samo jedno od bezbrojnih mjesta u beskonačnom prostoru gdje se dogodio kreativni čin.

Kako je to moguće, budući da bi prema teoriji relativnosti, u svijetu superluminalnih brzina, prostor i vrijeme trebali nestati? Nestaju, matematički. Prostor i vrijeme u svijetu superluminalnih brzina iz matematičke beskonačnosti dobijaju suprotnu beskonačnost – kvalitativnu. Pogledajmo kako se to otprilike može dogoditi koristeći fenomen vremena.
U drugosti nema vremena, već ga ono neprekidno stvara kroz duhovne radnje; u univerzumu (biću), naprotiv, nema vječnosti, već je stvara svojim postojanjem.
Vrijeme je rezultat nove kreativnosti. Promjene koje nastaju iz aktivnosti i kreativnosti novog u drugim bićima čine postojanje bića pravovremenijim. Nepostojeće postaje postojeće u vremenu. Primarni čin mirotvorstva ne pretpostavlja ni vrijeme ni prostor, već ih stvara. Promjene koje nastaju iz kreativne aktivnosti u postojanju, naprotiv, ubijaju vrijeme. Za naš univerzum to znači da se kao rezultat stvaralačkih radnji u njemu vrijeme njegovog trenutnog stanja neumoljivo skraćuje.

Vrijeme je samo stanje pojedinačnih stvari. Drugačije stanje stvari dovodi do blijeđenja vremena. Zbog pogodnosti života, ljudi se međusobno dogovaraju o vremenskim standardima; u stvari, svaka stvar ima svoje vrijeme. Srećni ljudi ne paze na sat; u nesreći vreme se vuče beskrajno. Isti, najprecizniji, kvantni vremenski standard će pokazati različita vremena pod različitim uslovima.
Vrijeme je usko povezano sa spoznajom. Spoznaja se ostvaruje u kreativnosti. Dostupan je ne samo ljudima, već i prirodi, kao i svim ostalim stvarima u svemiru. Znanje ubrzava brzinu života društva i čitavog univerzuma. Ubrzanje u našem svemiru povećava se kroz Male eksplozije, kada se objektiviziraju ideje novih zvijezda, galaksija i inovativne ideje naučnika i pronalazača. Usput, savjet svim vidovnjacima: umjesto predviđanja budućnosti, bolje je izmisliti je.

Naš univerzum još nije gotov objekat, tvrdio je Berđajev, on se i dalje stvara uz pomoć znanja. Evolucijske promjene u svijetu su sekundarne. Ove promjene su uvijek određene. Evolucija pripada svijetu objektivizacije, dok svijet ideja poznaje kreativnost, a ne evoluciju, slobodu, a ne determinaciju, djela duha, a ne uzročnost prirodnih resursa. Evolucija se dešava u vremenu i prepuštena je na milost i nemilost.
U univerzalnom stvaralačkom procesu ostvaruje se ideja koja će univerzum vratiti u drugost. Tek tada će njeno stvaranje završiti. Od protoka vremena ostaće večnost – kvalitativna beskonačnost sveta. Možda je postojanje materije u obliku aktivnog, potpunog znanja identičnog čistom moralu, jednom riječju, ljubav, vječnost.

Impuls energije ideje koja se kreće superluminalnom brzinom, prenosi kada se njeno kretanje usporava i objektivizira na stvar, može se nazvati snagom njenog života. Ova energija je neuhvatljiva, ali toliko velika da vjerovatno utiče na mnoge interakcije tijela u svemiru. Ako pretpostavimo da je drugost informacijsko polje, onda iz njega proizilaze sve fundamentalne interakcije materije, kao i one ne tako fundamentalne, odnosno interakcija materije sa informacijskim poljem je najosnovnija ili, tačnije rečeno, jedino fundamentalno.

Prema zakonu održanja energije, sila života, kao i svaka druga, ne može se dobiti iz vakuuma, mira ili ništavila. Naravno, možemo koristiti naše stroboskopi da transformišemo bilo koju energiju u mir, fizički vakuum ili ništavilo, ali ova transformacija će se u najboljem slučaju pokazati kao mit. Mit je istina o nepoznatom. Stvarno je, ali skriveno u polisemantičkim simbolima, ali samo znanje može potvrditi tu stvarnost.
U drugosti, kreativnost je jedini način postojanja, stoga postoji beskonačno mnogo univerzuma na svijetu. Kreativni čin ne zahtijeva vrijeme, uvid je trenutan. Beskonačan i slobodan niz kreativnih uvida čini život drugosti. Ogromna istorija našeg univerzuma od Velikog praska do njegovog navodnog nestanka u trenutku kada se posmatra iz drugog postojanja trajaće trenutak.
Dakle, svijet podsvjetlosnih brzina, egzistencija se pojavljuje uz naglo usporavanje kretanja u svijetu superluminalnih brzina, drugosti. U drugosti i postojanju nema ničega osim ideja (informacija), samo se u univerzumu ideje manifestuju (objektiviraju), au drugosti su u prirodnom stanju. Bitak i drugost su neodvojivi jedno od drugog i zauzimaju isti volumen. Šta? Genesis. Univerzumi se pojavljuju i nestaju, ali ih je bezbroj, pa je postojanje uvijek prisutno. Ako se ova hipoteza potvrdi, onda će se bezbrojni mitovi primitivnih ljudi širom vječnog svoda zemlje od istine neznalica, preživjeli kritike i sprdnje, pretvoriti u neospornu istinu. Isto se može reći i za drugo postojanje – ono je vječno.

Jedini način da se sagledaju ideje nepostojanja, da se realno upoznaju, možda da se sprijatelje i tako dalje je deobjektivizacija. Za stvarnu deobjektivaciju potrebno je savladati brzinu veću od brzine svjetlosti, a za iluzornu deobjektivaciju dovoljno je uključiti stroboskopu pomoću poznatih praksi. Superluminalnu brzinu nije moguće postići sam, u krugu sekte, pa čak ni cijelo čovječanstvo tokom miliona godina, jer svi ljudi-ideje harmonično, odnosno integralno ulaze (stisnu) u jednu zajedničku ideju-univerzum, koji kao kažu, objektiviziran prije više od 13 milijardi godina. Njen cilj je da se vrati kući, u drugu egzistenciju. Da bi to postigla, njen život se mora ubrzati. Energija njegovog ubrzanja je u drugosti; ona se uliva u biće tokom kreativnih činova. Očigledno je da su stvaralački akti inteligentnih bića produktivniji od onih inertne materije, pa je stoga očigledan smisao njihovog pojavljivanja u svemiru, smisao njihovog života i poželjni principi njihovog postojanja. Pred vratima u drugost, naš univerzum će se, možda i našim naporima, pretvoriti u ogromnu crnu rupu, kako bi se vadičep ugurao u drugost. Sva ova značenja su nedostižna dok sjedite pod drvetom u nirvani ili u nekoj drugoj odvojenosti od postojanja, a gube se ako postoji praznina i mir u drugom postojanju, jer se lako mogu postići bez kreativnog napora uz pomoć sapunastog užeta, vina ili kokain.

Zbog iluzorne razlike između duhovnog i materijalnog, došlo je do sukoba između ateista i kreacionista. Zapravo, za ateistu, znao on to ili ne, materija je Bog s naglaskom na materijalne forme, za religioznu osobu materija je Bog s naglaskom na svoje duhovne forme, za mene su materija i Bog sinonimi, tako da na početku ove rečenice riječi Bog i materija mogu se preurediti po želji.
U aspektu kretanja, Bog je vibracija materije pri najvećoj brzini. Mnogo je veća od brzine svjetlosti i do nje, odnosno Boga, religiozni ljudi ne mogu doći nikakvim molitvama i vjerskim obredima, a ateisti to ne mogu postići glupim poricanjem.

Očigledno je da bi čovjekovo ovladavanje brzinom svjetlosti bila značajna prekretnica u otključavanju misterija materije, a ujedno i važan racionalni korak na putu ka Bogu, koji bi zadovoljio i ateiste i religiozne ljude. Sa ove platforme bi se pojavili naučni dokazi o postojanju superluminalnih brzina, a sa njima bi, možda, počela i ubrzana deobjektivizacija svemira za njegov brzi povratak u drugo postojanje. A to može značiti da ostatak života našeg svemira nije tako dug (veoma kratak) kako se čini profesionalnim modelarima svemira.
Za sada se moramo zadovoljiti indirektnim znacima prisustva superluminalnih brzina u svijetu i spekulativnim zaključcima iz njihovog postojanja.