Pentru inceputul propun un articol aparut in Cultura 7-13 aug

Un articol interesant care discuta acest experiment a aparut in Technology & Science sub semnatura lui Alan Boyle.
Articolul se intituleaza : Clarifying Einstein's rule of the road , si se poate gasi folosind un search cu Google.

Credeti ca in curind omul va reusi sa "domesticeasca" superluminalul..?!
Exergy33

Intotdeauna fizica, mai ales cosmologia si fizica cuantica, a facut casa buna cu filozofia.
Ultimele 2 paragrafe ale artucolului din "Cultura" sunt insa aiuristice - fotoni telepatzi, "realitatea are comportament non-fizic", "realitati secundare", "realul simultaneitatii"... Autorul ar trebui in cel mai bun caz sa creeze o proprie teorie metafizica, nu sa comenteze prosteste un studiu stiintific.
Inca din anii '60 au aparut descrieri teoretice ale particolelor cu viteza supra-luminica, aceste particole au fost atunci numite "tahioni" (tachyons, din termenul grec "tachus" - rapid). Feinberg in 1966 de fapt nu era primul, pentru ca prima ipoteza a unei particole supraluminice ii apartine lui Sommerfeld.
Dar, aspect foarte important, tahionii au (sau ar avea) masa reala.
S-a pretins in mai multe ocazii ca tahionii au putut fi observati experimental, dar experimentele nu au putu fi reproduse. Oricum, la nivel teoretic in principiu majoritatea e de acord ca existenta demonstrata a tahionilor ar demonstra si inadvertenta teoriei relativitatii restranse sau mai bine zis a celui de-al doilea postulat al sau, existenta lor violeaza cauzalitatea si creaza un paradox temporal.
Experimentul condus de Wang in 2000, la care a participat si romanul nostru, nu a demonstrat existenta tahionilor, in sensul unor particole inzestrate cu masa proprie, si nici nu au violat teoria emisa de Einstein, pentru ca pulsul laser produs avea viteza de grup mai mare decat c. Viteza de faza sau de grup a unei unde poate sa depaseasca c fara ca energia sau informatia sa aiba o viteza mai mare decat c.

Daca tahionii ar fi dovediti si pusi in evidenta, daca ar putea fi produsi intr-un mod controlabil ne-ar astepta lucruri interesante. Totusi sa nu ne amagim - daca tahionii pot "calatori in timp" asta nu inseamna ca vor putea fi vreodata folositi pentru ca NOI sa calatorim in timp.

carpatic

Oamenii (ca specie ) gindesc foatre stereotip.
Cind Einstein a spus ca viteza luminii in vid este o constanta a universului si ca ea nu poate fi depasita, toti fizicienii au privit vidul ca pe un mediu ideal de propagare a undelor luminoase.Daca o substanta ar umple vidul, atunci aceasta substanta ar trebui sa actioneze ca un mediu cu capacitatea de frinare a radiatiilor.

Experimentul lui Wang , Dogariu si Kuzmici este o noutate din mai multe puncte de vedere:

- pentru prima oara s-a lansat ipoteza existentei sau crearii unui mediu care sa poata "accelera" undele luminoase.
Ei au folosit o camera umpluta cu vapori de Cs (cesiu) in care au introdus pulsuri luminoase

- aceasta echipa nu a urmarit sa demonstreze existenta tahionilor (faster than light particles) sau incalcarea teorilor lui Eistein.
Iata ce raspunde Dr Wang:
According to Einstein's theory of relativity, nothing with mass -- like people or things -- can ever go faster than light, the researchers noted. But something with no mass, like a packet of light waves known as a pulse, can.

``Our experiment is perfectly consistent with Einstein's theory of special relativity,'' said lead researcher Lijun Wang in a telephone interview. ``Precisely speaking, it is the speed of information transfer that is limited by the speed of light in a vacuum.''

- acest experiment deschide calea unor posibile noi aplicatii in domeniul IT (telefonie, transmiterea informatiei)
Arthur Dogariu lucra in 2000 la firma NEC, firma care a sponsorizat echipamentul de laborator si toate celelalte cheltuieli adiacenta.

Iata ce afirma Dogariu despre aplicatiile practice ale acestui fenomen:
Exiting before it enters?

All the necessary information about the pulse is contained in its tiny leading edge. As soon as this sliver of the pulse enters the chamber, the specially prepared atoms can begin making another, identical pulse at the chamber's far side.

This finding might have implications for telecommunications, Chadi said.

A telecommunications application may exist even though information cannot move any faster than the speed of light, and it usually moves much more slowly, according to Arthur Dogariu, one of the authors of the Nature paper.

``Information is basically pulses,'' Dogariu said by telephone. ``When you talk about the Internet and fiber optic communications, it's limited by how the pulses can move through the wires, by how many of them there are, how thick the wires are.

``If you can create the medium in which pulses propagate, it would allow them to go through faster as a packet of waves,'' he said.

Any such application will not occur soon, and Dogariu said the environment he and his colleagues created in their laboratory could be re-created in other labs but not in nature.

Researchers at the NEC lab created this medium by using lasers to specially prepare atoms of cesium gas inside a cylindrical chamber about 2.5 inches long, and then shooting pulses of light through it.

Wang said the laser pulse should be thought of as a group of undulating waves of light, with peaks and valleys.

Normally light would pass through a vacuum chamber of that length in 0.2 nanoseconds, or .2 billionths of a second. But the cesium atoms in the chamber shift the light pulse, making it zip through the chamber and exit 62 nanoseconds sooner, or more than 300 times earlier.

As soon as the leading edge of the pulse enters the chamber, the atoms start to reconstruct the pulse at the chamber's far side. This reconstructed pulse can then emerge from the far end of the chamber sooner than it would go through a vacuum.

The NEC Institute is funded by Japan-based NEC Corp., which makes computers and communications products.

Puteti cauta pe web articulul intitulat Getting There Faster:Light's Speed Acceleration scris de Deborah Zabarenko.

exergy33

exergy 33, inainte de a emite intrebari legate de depasirea vitezei c, trebuie sa-ti clarifici notiunile de viteza de grup si viteza de faza, si sa pricepi ca tahionii care i-a amintit carpatic sunt particule virtuale. Fotonii se deplaseaza in continuare cu viteza luminii. Ce se deplaseaza mai repede e rezultatul interferentei, si anume locurile cu multi si locurile cu putini fotoni, ca sa spun plastic. Si nu ma refer la spatiu aici. E cam acelasi lucru ca si viteza umbrei, sau viteza unei proiectii luminoase. Dintr-un loc in altul, e vorba de alti fotoni.

Acest topic a fost editat de Artanis: 13 Oct 2005, 02:02 PM

Artanis

Nu stiu daca ai observat dar eu am pus citeva expresii sau cuvinte in ghilimele.

Citez dintr-un post anterior:

Traducerea textului ar suna cam asa:

Deindata ce pulsul intra in camera , atomii special pregatiti incep reconstituirea unui puls identic la celalat capat al camerei (experimentale ).

Probabil ca tu esti adeptul informatiilor date la:
http://gregegan.customer.netspace.net.au/APPLETS/20/20.html

Pentru necunoscatori adaug faptul ca trebuie da dati un click pe imagine pentru a putea vizualiza asa zisele viteze de grup pozitive si negative.


Si inca ceva...eu nu cred in existenta tahionilor, nu pentru ca nu s-a dovedit existenta lor ci pentru faptul ca insasi termenul de particula implica existenta unei mase (fie ea si infima ) care conduce automat la restrictiile impuse de viteza luminii.

Probabil nici termenul de superluminal nu a fost corect explicat in ziarele de mare tiraj care au publicat articole pe aceasta tema , articole destinate ne-specialistilor.

exergy33

Nu exista "deindata"! E foarte usor sa cazi in astfel de capcane cand e vorba de chestii legate de teoria relativitatii.

Acel "deindata" este intotdeauna un "mult mai tarziu" intr-un sistem de referinta bine ales.

Restrictiile impuse de viteza luminii sunt ca "viteza luminii nu poate fi depasita". In rest, nu exista nici o problema in a concepe o particula cu masa imaginara care a avut in toata existenta ei o viteza mai mare ca viteza luminii si de a-i analiza potentiala miscare in univers: de exemplu, acea particula ar necesita un efort infinit ca sa fie franata pana la viteza luminii sau faptul ca acea particula ar accelera pe masura ce pierde energie.

Sigur, de aici pana la existenta acelei particule e cale lunga, dar nu e ceva care nu se poate din start.

Acest topic a fost editat de Catalin: 14 Oct 2005, 04:54 PM

Exergy, dar in existenta fotonilor... crezi ? Cati fotoni fac un kilogram ?

Fotonilor li se poate asocia o masa! se ia energia lor si se imparte la c^2. Evident, ei exista doar cat timp calatoresc cu viteza luminii... nu pot accelera si nu pot decelera fara a-si inceta existenta.

Acest topic a fost editat de Catalin: 14 Oct 2005, 05:03 PM

carpatic

Oare ai auzit pina acum de aspectul dual corpuscul-unda al luminii ?

Avem si relatiile lui Plank in care momentumul fotonilor este definit astfel:
Momentum = (hXn)/c
h -constanta lui Plank
n- frecventa undei electromagnetice
c- viteza luminii in vid.

Pe de o parte fizica spune ca fotonul este o particula lipsita de masa , dar pe de alta parte pentru a putea explica efectul fotoelectric se face apel la aspectul masic al fotonilor (vezi si teoria lui Einstein )

Unii au reusit sa creeze materie folosind ca "materie prima" undele luminoasa.

exergy33

LOL! Energia ESTE masa
Apoi, bineinteles ca fotonii pot avea viteze diferite in medii cu indice de refractie diferit

Asta ar trebui postata si la "Evolutionism vs. Creationism", sa vada si Bolt ce inseamna o predictie si cum o predictie a unei teorii facute in prima jumatate a secolului XX a fost confirmata in 1997.

Desigur... au viteze diferite in functie de mediu pentru ca viteza luminii este diferita in functie de mediu!

Deci fotonii pot accelera si pot decelera (in functie de mediu bineinteles, si nu fata de viteza luminii)

Nici informatia si nici interactiunea nu poate calatori mai repede decat lumina. (asta inseamna ca nici interferentele). Ma rog, deocamdata asa spun legile relativitatii...

blakut

Pai atunci experimentul facut de echipa Kuzmich/Dogariu/Wang ce a reprezentat ?
Lumina ? ...Nu .
Interferente ?...Nu .
....?!?!?.....

Exergy, gandeste-te asa: eu imi iau un laser si ma joc cu el... spre Luna. Si ma joc destul de repede astfel incat imaginea laserului pe luna se misca cu o viteza mai mare ca viteza luminii. E foarte posibil si n-am incalcat nici o lege a relativitatii. Si nici nu transmit vreo informatie cu viteza mai mare. Cam asa ar trebui sa gandesti toate experimentele de genul asta.

Am citit desapre un experiment foarte interesant numit "foarfecele superluminal " sau "foarfeca superluminala" ( superluminal scissors ).
Este un experiment din seria "Gedanken Experiment" efectuate de fapt doar cu ajutorul imaginatiei.
Einstein era adeptul unor astfel de experimente care nu necesitau nici un fel de aparatura de laborator.

Cine este interesat de subiect poate citi explicatiile date in link-ul de mai jos...si dupa aia putem continua discutia.

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Rela...R/scissors.html

exergy33

Acest topic a fost editat de exergy33: 10 Dec 2005, 10:50 AM

Pai asta ar incalca ideea relativitatii. Dca eu m-as afla pe Luna, nu as vedea spotul trecand pe langa mine cu o viteza super-luminica (adica nu l-as vedea, pentru ca ar fi imposibil?)?

Cu un sistem de astfel de lasere, nu as putea oare transmite instantaneu informatia?

Catalin

Cum este posibil asa ceva?
Explica ...
In ce consta imaginea laserului...daca nu lumina?!

micul tau experiment ar fi incomodat de faptul ca ti-ar trebui un laser suficient de puternic ca sa si vezi de pe Pamant dara de lumina baleind luna (cu un telescop sa zicem ca ai putea) reflexia respectiva s-ar intoarce la tine tot cu viteza luminii. Ori, privita dintr-un singur punct (al telescopului tau de pe Pamant), viteza unghiulara a spotului ar fi exact aceeasi cu care misti tu laserul, nimic spectaculos. Dar, daca te-ai afla pe Luna, sau punand un sir de detectoare in calea spotului miscandu-se cu o viteza mai mare ca a luminii pe suprafata sa cred ca n-ai putea obtine nici atunci ceva spectaculos, eventual ca doua detectoare aflate la o distanta destul de mare ar primi cvasisimultan fotoni din spotul tau. N-ai putea masura suficient de precis acel interval in care spotul ar atinge cele doua detectoare. Cel mult ai putea verifica viteza luminii, altceva nimic... ori astfel de masuratori s-au facut implicand distante mult mai mari si surse de lumina mai indepartate (de exemplu trecerea satelitilor lui Jupiter peste discul sau, ocultatii de stele, etc)

Gresesti. Imaginea laserului poate fi conceputa ca fiind particule de lumina de culoare rosie (sau verde, lila, roz bombon cu picatele, ce culoare o avea laserul) care se deplaseaza cu viteza lumii catre luna, formand o linie dreapta. Cand tu schimbi unghiul laserului, doar "particulele" care ies din acea clipa se vor indrepta catre noua directie, cele care iesisera pana la momentul respectiv, nu isi vor schimba directia. Astfel, poti sa schimbi brusc directia laserului, particulele care ies la fiecare moment se duc in directia in care laserul e indreptat exact in momentul ala, si nu toate particulele isi schimba directia. Astfel viteza pe care o va avea imaginea laserului pe Luna nu poate depasi viteza luminii.

Te înşeli. Citeşte aici, de exemplu.

Doar obiectele fizice se supun teoriei relativităţii (având deci viteza limitată). Imaginile, patele de lumină sau de umbră nu sunt obiecte fizice. Se pot deplasa cu viteză oricât de mare. Fără ca asta să intre în contradicţie cu limitarea vitezei din teoria relativităţii.

a

@Amenhotep

Imaginile reprezinta in esenta lumina. Daca acceptam idea ca viteza maxima posibila in Univers este viteza luminii in vid , atunci cum putem afirma ca 'ceva' se poate deplasa cu o viteza mai mare decit acest obsesiv numar 3X10^8m/s !?

Gresit, exista o lege care spune ca informatia nu poate calatori mai repede decat viteza luminii, nu numai materia. Legea relativitatii se aplica pentru tot.

Daca undele luminoase au ca limita viteza luminii, cum poate spotul sa se miste mai repede? Daca dau mai la dreapta de laser, din moment ce lumina se misca cu o anumita viteza, finita, raza se va comporta la fel cu un jet de apa.

Pai tocmai ca nu "acceptam ideea" aia decat pentru chestii materiale.

Si pentru lumina ce viteza maxima acceptam ?!

Lumina e chestie materiala.

Atunci , te rog , da-mi exemplu de o "chestie" care sa nu fie materiala.

Umbra Pamantului pe Jupiter.

Exact. Gândeşte-te la un aspersor care se roteşte şi aruncă un jet de apă. Să zicem că face o rotaţie completă într-o secundă. Tragem un cerc cu raza de 1 m şi analizăm "splash-ul" călător (adică locul unde jetul întâlneşte cercul). "Splash-ul" acesta parcurge circumferinţa de 6,28 m în o secundă, deci avansează cu viteza de 6,28 m/s.

Dar dacă luăm un cerc de 10 m, atunci "spalsh-ul" va parcurge 62,8 m în timpul unei rotaţii complete. Iar o rotaţie completă a "splash-ului" durează tot o secundă. Deci pe cercul de rază 10 m "splash-ul" va călători cu 62,8 m/s. Da, este adevărat, jetul de apă va începe să arate ca o spirală pe măsură ce mărim cercul -- pentru că există un decalaj între ieşirea din furtun şi ajungerea pe circumferinţa cercului. Dar asta nu face decât să decaleze în timp efectul, fără să-i modifice viteza de rotaţie. Iar efectul este: pe cercul de rază 10 m, "splash-ul" parcurge 62,8 m în timp de 1 secundă.

Dacă acum mărim cercul până la raza de 100.000 km, viteza "splash-ului" pe această circumferinţă va fi de aproximativ 628.000 km/s: o rotaţie completă într-o secundă. Iar lucrul acesta este independent de viteza jetului de apă. N-au nici o treabă unul cu altul. Dacă vrei, poţi să-ţi închipui că din aspersor iese un "jet" de melci care înaintează cu 1 mm/s. Şi aceşti melci fac "Poc!" când se izbesc (după foaaarte mult timp) de peretele interior al unui cilindru cu raza de 100.000 km. Chiar şi cu melci, viteza "Poc-ului călător" pe peretele cilindrului va fi tot de 628.000 km/s -- peste dublul vitezei luminii.

Nici o contradicţie, pentru că "Poc-ul călător" nu este obiect fizic. Şi nici nu transmite informaţie (încearcă tu să imaginezi o metodă de a transmite informaţie cu ajutorul acestul "poc" sau "splash"...).

În concluzie: Viteza imaginii n-are nici o legătură cu viteza luminii. Aşa se face că o imagine staţionară (viteză de deplasare zero) poate fi generată de lumină având viteza de 300.000 km/s. Dacă fizica ar spune că există vreo legătură între viteze, acest fapt ar fi inexplicabil.

a

PS: Poate foloseşte mai mult să te gândeşti la un şir de pocnitori: pot să-i pun fiecăreia un timer şi să le programez încât să pocnească în succesiune foarte rapidă. Cât de rapidă vreau eu. Vei auzi un "TRRRR..." ca de mitralieră şi vei vedea cum "flama" se deplasează cu viteză foarte mare de-a lungul şirului. Dar dacă te gândeşti bine... ce anume se deplasează cu acea viteză? Ce obiect fizic se mişcă? Pocnitorile stau pe loc, au viteză zero. Rezultă de-aici că viteza "flamei" nu poate fi mai mare decât zero? Ce legătură există între viteza de deplasare a pocnitorilor şi viteza de deplasare a "flamei"? Ţi-e clar că niciuna?

EDIT: Ca să fie mai clară treaba cu jetul de melci:



Acest topic a fost editat de Amenhotep: 19 May 2006, 06:04 PM

Hmm, mie inca mi se pare ceva in neregula aici.

La ideea ta cu poc poc, acolo e altceva. Acolo sunt evenimente separate, care sunt afectate de teoria relativitatii (simultaneitatea e relativa). Acele pocnitori vor pocni mai repede sau mai rar in functie de sistemul inertial din care le privesc.

Dar raza laser pe luna, zic eu, nu se misca mai repede decat viteza luminii...

Acest topic a fost editat de Blakut: 19 May 2006, 06:38 PM

Nu raza, imaginea ei!

Ce?

N-am vorbit de evenimente simultane.

Bineînţeles. Viteza măsurată a poc-poc-ului depinde de viteza sistemului de referinţă. Dar există un sistem (imobil în raport cu şirul de pocnitori) în care viteza de deplasare a poc-poc-ului este mai mare decât viteza luminii.

Păi şi poc-urile melcilor (fotonilor) nu sunt evenimente separate? Poţi să te gândeşti că melcii cad pe nişte pocnitori. Mecanismul de întârziere diferenţiată a pocnitorilor poate fi realizat cu timere reglate diferit la fiecare pocnitoare, sau poate fi realizat cu melci azvârliţi dintr-un aspersor aflat la 100.000 km.

Eu am argumentat că se poate mişca mai repede. Dacă greşesc, arată ce nu-i în regulă cu argumentele.

a

PS: Ca să nu mai ai suspiciuni vizavi de sincronizarea timerelor de la şirul de pocnitori, facem aşa: pocnitorile le punem la distanţă de 600 m una de alta (deci unui impuls luminos îi va lua 2 microsecunde să călătorească de la o pocnitoare la alta); primei pocnitori îi reglăm timerul de întârziere la o oră; celei de-a doua la o oră fără 1 microsecundă; celei de-a treia la o oră fără 2 microsecunde; şi tot aşa. Când dăm drumul la impulsul luminos de declanşare, el trece pe rând pe la pocnitori şi le porneşte timerele. Şirul de poc-poc-uri va începe abia peste o oră. Şi va călători clar mai repede decât lumina. Gândeşte-te la lumina emisă de prima pocnitoare -- ei îi va lua 2 microsecunde să parcurgă 600 de metri până la a doua pocnitoare, dar poc-ul pocnitorii nr. 2 va interveni după doar o microsecundă.

Socoteala merge cam aşa:

E clar că şirul de poc-poc-uri parcurge în doar 1 μs distanţa pe care lumina o parcurge în 2 μs? Deci are viteză dublă?

Tot la fel e şi cu melcii. Sau cu fotonii. Important e că poc-urile nu se cauzează unul pe altul (nici la pocnitori, nici la melci şi nici la fotoni). Nefiind vorba de o cascadă de relaţii cauzale*, nu e vorba de propagarea/deplasarea a ceva fizic. Şi deci n-avem nici o treabă cu teoria relativităţii.

*Notă: Ca să fie clar că nu e o cascadă de relaţii cauzale, gândeşte-te ce se întâmplă dacă una din pocnitori e defectă. Afectează asta cu ceva propagarea poc-poc-ului? Sau dacă unul din melcii ejectaţi din aspersor moare pe drum. Sau unul din fotonii emişi de laser este obturat de un avion care trece pe sus când mă joc eu cu laserul pe Lună. Sclipirea fotonului aici nu e cauză pentru sclipirea următorului foton dincolo. Ăsta-i clue-ul şi de-aia nici nu se poate transmite informaţie în acest fel.

Când vorbim de transmiterea informaţiei sau de propagarea unor interacţiuni fizice (cascadă cauzală), atunci limitarea vitezei este valabilă. Dar când nu e cascadă cauzală, n-avem nici o treabă cu acea limitare.

a

Eu am nişte nelămuriri vizavi de articolul citat de Exergy33:

Dacă informaţia este conţinută în vârful pulsului, iar acesta e re-creat la capătul celălalt "imediat ce ('as soon as') pulsul intră în cameră", asta înseamnă că informaţia este transferată prin cameră instantaneu. Dacă ar fi aşa, am avea informaţie transmisă cu viteză mai mare decât a luminii.

Pe de altă parte, chiar autorii spun:

Deci viteza transferului de informaţie este limitată, putând fi cel mult egală cu cea a luminii. Nici o şansă ca informaţia să se transmită în timp mai scurt decât i-ar lua luminii să străbată respectiva distanţă.

Şi totuşi, ideea transferului mai rapid revine:

Aici ni se explică nu doar că pulsul conţinând informaţie ajunge la capătul camerei mai repede decât ar face-o lumina, ci chiar că ajunge înainte să fi intrat în cameră! Luminii i-ar lua 0.2 nanosecunde, iar "pulsul fermecat" ajunge cu 62 nanosecunde mai devreme -- adică ajunge cu 0.2 - 62 = 61.8 nanosecunde înainte de intrarea în cameră. Măi să fie...

Mie mi se pare că undeva pe lanţul de transmisie a informaţie de la cercetătorii ăia până aici pe forum au intervenit grave distorsiuni şi neînţelegeri...

a

Exemplul clasic era cel cu ghilotina rotunjita. Si acolo punctul matematic se deplasa cu mai mult de viteza luminii la un moment dat.