Işık hızı neden bu şekilde? Işığın hızı sabit midir? Olaf Roemer'in gözlemleri

epigraf
Öğretmen sorar: Çocuklar, dünyadaki en hızlı şey nedir?
Tanechka şöyle diyor: En hızlı kelime. Az önce geri dönmeyeceksin dedim.
Vanechka şöyle diyor: Hayır, ışık en hızlısıdır.
Düğmeye bastığım anda oda aydınlanmaya başladı.
Ve Vovochka itiraz ediyor: Dünyadaki en hızlı şey ishaldir.
Bir zamanlar o kadar sabırsızdım ki tek kelime etmedim
Bir şey söylemeye ya da ışığı açmaya zamanım olmadı.

Evrenimizde ışık hızının neden maksimum, sonlu ve sabit olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu çok ilginç bir soru ve spoiler olarak hemen vereceğim korkunç sır Bunun cevabı kimsenin tam olarak nedenini bilmemesidir. Işık hızı alınır, yani. zihinsel olarak kabul edilmiş bir sabit için ve bu varsayıma ve aynı zamanda tüm eylemsizliklerin olduğu fikrine dayanarak referans sistemleri eşit haklara sahip Albert Einstein, yüz yıldır bilim adamlarını kızdıran, Einstein'ın cezasız bir şekilde dünyaya dilini çıkarmasına ve mezarında yumurtladığı domuz büyüklüğünde sırıtmasına olanak tanıyan özel görelilik teorisini geliştirdi. tüm insanlığın üzerine.

Ama aslında neden bu kadar sabit, bu kadar maksimum ve bu kadar nihai, cevap yok, bu sadece bir aksiyom, yani. inançla alınan, gözlemler ve sağduyuyla doğrulanan, ancak mantıksal veya matematiksel olarak hiçbir yerden çıkarılamayan bir ifade. Ve büyük olasılıkla o kadar da doğru değil, ancak henüz hiç kimse bunu herhangi bir deneyimle çürütemedi.

Bu konu hakkında kendi düşüncelerim var, onlar hakkında daha sonra detaylı bilgi vereceğim, ancak şimdilik konuyu basit tutalım. parmaklarınızın üzerinde™ En azından bir kısmı cevaplamaya çalışacağım - ışık hızı "sabit" ne anlama geliyor?

Hayır, ışık hızında uçan bir roketin farlarını açarsanız ne olacağına dair düşünce deneyleriyle sizi sıkmayacağım, bu şimdi biraz konu dışı.

Bir referans kitabına veya Vikipedi'ye bakarsanız, ışığın boşluktaki hızının temel bir fiziksel sabit olarak tanımlandığını görürsünüz. Kesinlikle 299.792.458 m/s'ye eşittir. Yani kabaca konuşursak, yaklaşık 300.000 km/s olacaktır, ancak eğer kesinlikle doğru- Saniyede 299.792.458 metre.

Görünüşe göre bu doğruluk nereden geliyor? Herhangi bir matematiksel veya fiziksel sabit, ne alırsanız alın, Pi bile, hatta taban bile doğal logaritma e hatta yer çekimi sabiti G, veya Planck sabiti H, her zaman biraz içerir virgülden sonraki sayılar. Pi'de, bu ondalık basamakların yaklaşık 5 trilyonu şu anda bilinmektedir (her ne kadar yalnızca ilk 39 rakamın herhangi bir fiziksel anlamı olsa da), yerçekimi sabiti bugün G ~ 6,67384(80)x10 -11 ve Plank sabiti olarak tanımlanmaktadır. H~ 6.62606957(29)x10 -34 .

Işığın boşluktaki hızı düz 299.792.458 m/s, ne bir santimetre fazla, ne de nanosaniye eksik. Bu doğruluğun nereden geldiğini bilmek ister misiniz?

Her şey her zamanki gibi eski Yunanlılarla başladı. Kelimenin modern anlamıyla bilim, aralarında mevcut değildi. Antik Yunan filozoflarına filozof denmesinin nedeni budur, çünkü onlar önce kafalarında bazı saçmalıklar uydururlar, sonra mantıksal sonuçları (ve bazen de gerçekleri) kullanırlar. fiziksel deneyler) bunu kanıtlamaya veya çürütmeye çalıştı. Ancak gerçek hayattaki kullanım fiziksel ölçümler ve fenomenler onlar tarafından birinci sınıf delillerle karşılaştırılamayacak "ikinci sınıf" delil olarak değerlendirildi. mantıksal sonuçlar doğrudan kafadan elde edilen sonuçlar.

Işığın kendi hızının varlığı hakkında ilk düşünen kişinin, ışığın hareket olduğunu ve hareketin de hıza sahip olması gerektiğini belirten filozof Empidokles olduğu düşünülmektedir. Işığın yalnızca doğadaki bir şeyin varlığı olduğunu savunan Aristoteles ona karşı çıktı ve hepsi bu. Ve hiçbir şey hiçbir yere hareket etmiyor. Ama bu başka bir şey! Öklid ve Ptolemy genel olarak ışığın gözlerimizden yayıldığı ve daha sonra nesnelerin üzerine düştüğüne ve bu nedenle onları gördüğümüze inanıyorlardı. Kısacası eski Yunanlılar, aynı eski Romalılar tarafından fethedilinceye kadar ellerinden geldiğince aptaldılar.

Orta Çağ'da çoğu bilim adamı ışığın yayılma hızının sonsuz olduğuna inanmaya devam etti; aralarında Descartes, Kepler ve Fermat da vardı.

Ancak Galileo gibi bazıları ışığın hızı olduğuna ve bu nedenle ölçülebileceğine inanıyordu. Bir lamba yakan ve Galileo'ya birkaç kilometre uzaklıkta bulunan bir asistana ışık veren Galileo'nun deneyi yaygın olarak biliniyor. Işığı gören asistan lambasını yaktı ve Galileo bu anlar arasındaki gecikmeyi ölçmeye çalıştı. Doğal olarak hiçbir şey işine yaramadı ve sonunda yazılarında, eğer ışığın bir hızı varsa, o zaman son derece yüksek olduğunu ve insan çabasıyla ölçülemediğini ve bu nedenle sonsuz kabul edilebileceğini yazmak zorunda kaldı.

Işık hızının belgelenen ilk ölçümü, 1676'da Danimarkalı gökbilimci Olaf Roemer'e atfedilir. Bu yıla gelindiğinde gökbilimciler silahlandı teleskoplar aynı Galileo, Jüpiter'in uydularını tüm güçleriyle gözlemlediler ve hatta dönüş sürelerini hesapladılar. Bilim insanları, Jüpiter'e en yakın uydu olan Io'nun dönüş süresinin yaklaşık 42 saat olduğunu belirledi. Ancak Roemer, Io'nun bazen beklenenden 11 dakika önce, bazen de 11 dakika sonra Jüpiter'in arkasından göründüğünü fark etti. Anlaşıldığı üzere, Io, Dünya'nın Güneş etrafında döndüğü, Jüpiter'e minimum mesafeden yaklaştığı ve Dünya yörüngenin zıt yerindeyken 11 dakika geride kaldığı ve dolayısıyla Jüpiter'den daha uzakta olduğu dönemlerde daha erken ortaya çıkıyor. Jüpiter.

Çapı aptalca bölmek dünyanın yörüngesi(ve o günlerde az çok ünlüydü) 22 dakika boyunca Roemer, gerçek değerin yaklaşık üçte biri kadar kısa olan 220.000 km/s ışık hızına ulaştı.

1729'da İngiliz gökbilimci James Bradley gözlemledi. paralaks(konumda hafif bir sapma ile) yıldız Etamin (Gamma Draconis) bu etkiyi keşfetti ışık sapmaları yani Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi nedeniyle gökyüzünde bize en yakın yıldızların konumlarının değişmesi.

Bradley tarafından keşfedilen ışık sapması etkisinden, ışığın son hız Bradley bunu yaklaşık 301.000 km/s olarak hesaplayarak değerlendirdi; bu, halihazırda bugün bilinen değerin %1'i dahilindedir.

Bunu diğer bilim adamlarının tüm açıklayıcı ölçümleri izledi, ancak ışığın bir dalga olduğuna ve bir dalganın kendi başına yayılamayacağına inanıldığından, bir şeyin "uyarılması" gerekiyor, "bir" varlığı fikri. Keşfi fena halde başarısız olan ışık saçan eter ortaya çıktı Amerikalı fizikçi Albert Michelson. Işık saçan bir eter keşfetmedi ancak 1879'da ışığın hızının 299.910±50 km/s olduğunu açıkladı.

Aynı sıralarda Maxwell elektromanyetizma teorisini yayınladı; bu, ışık hızının yalnızca doğrudan ölçülmesinin değil, aynı zamanda elektriksel ve manyetik geçirgenlik değerlerinden türetilmesinin de mümkün olduğu anlamına geliyor; bu, değerinin açıklığa kavuşturulmasıyla yapıldı. 1907'de ışık hızı 299.788 km/s'ye çıktı.

Son olarak Einstein, ışığın boşluktaki hızının sabit olduğunu ve hiçbir şeye bağlı olmadığını açıkladı. Aksine, diğer her şey - hızların eklenmesi ve doğru referans sistemlerinin bulunması, yüksek hızlarda hareket ederken zaman genişlemesinin ve mesafelerin değişmesinin etkileri ve diğer birçok göreli etki, ışık hızına bağlıdır (çünkü tüm formüllerde şu şekilde yer almaktadır: bir sabit). Kısacası dünyadaki her şey görecelidir ve ışık hızı, dünyamızdaki diğer şeylerin göreceli olduğu niceliktir. Burada belki de avuç içi Lorentz'e verilmeli ama ticarileşmeyelim, Einstein Einstein'dır.

Bu sabitin değerinin kesin olarak belirlenmesi 20. yüzyıl boyunca devam etti ve her on yılda bir bilim insanları daha fazlasını buldu. virgülden sonraki sayılarışık hızında, ta ki kafalarında belirsiz şüpheler oluşmaya başlayana kadar.

Işığın boşlukta saniyede kaç metre yol kat ettiğini giderek daha doğru bir şekilde belirleyen bilim insanları, metre cinsinden neyi ölçtüğümüzü merak etmeye başladılar. Sonuçta bir metre, birisinin Paris yakınındaki bir müzede unuttuğu platin-iridyum çubuğunun uzunluğu kadardır!

Ve ilk başta standart bir ölçüm cihazı kullanma fikri harika görünüyordu. Fransızlar, metreler, ayaklar ve diğer eğik kulaçlarla uğraşmamak için 1791'de mesafenin on milyonda birini almaya karar verdiler. Kuzey Kutbu Paris'ten geçen meridyen boyunca ekvator'a. Bu mesafeyi o zamanki doğrulukla ölçtüler, platin-iridyum (daha doğrusu önce pirinç, sonra platin ve sonra platin-iridyum) alaşımından bir çubuk döktüler ve bunu Paris'teki Ağırlık ve Ölçüler Odası'na koydular. bir örnek. İlerledikçe, dünyanın yüzeyinin değiştiği, kıtaların deforme olduğu, meridyenlerin yer değiştirdiği, on milyonda bir oranında unuttukları ve çubuğun uzunluğunu bir metre olarak saymaya başladıkları daha da netleşiyor. Paris "türbesinin" kristal tabutunda yatıyor.

Böyle bir putperestlik gerçek bir bilim adamına yakışmıyor, burası Kızıl Meydan (!) değil ve 1960 yılında metre kavramının tamamen açık bir tanımla basitleştirilmesine karar verildi - metre, geçişle yayılan 1.650.763,73 dalga boyuna tam olarak eşittir. Boşlukta Kripton-86 elementinin uyarılmamış izotopunun 2p10 ve 5d5 enerji seviyeleri arasındaki elektronlar. Peki, daha ne kadar açık?

Bu, 23 yıl boyunca devam etti ve ışığın boşluktaki hızı artan bir doğrulukla ölçülürken, 1983'e kadar en inatçı gerilemeler bile ışık hızının bir çeşit sabit değil, en doğru ve ideal sabit olduğunu fark etti. kriptonun izotopu. Ve her şeyin tersine çevrilmesine karar verildi (daha doğrusu düşünürseniz, her şeyin tersine çevrilmesine karar verildi), şimdi ışık hızı İle gerçek bir sabittir ve metre, ışığın boşlukta (1/299.792.458) saniyede kat ettiği mesafedir.

Işık hızının gerçek değeri bugün açıklığa kavuşturulmaya devam ediyor ancak ilginç olan, bilim adamlarının her yeni deneyde ışığın hızını değil, metrenin gerçek uzunluğunu açıklığa kavuşturması. Ve önümüzdeki yıllarda ışık hızı ne kadar doğru bulunursa, sonunda o kadar doğru ölçüm elde edeceğiz.

Tam tersi değil.

Şimdi koyunlarımıza geri dönelim. Evrenimizin boşluğundaki ışığın hızı neden maksimum, sonlu ve sabittir? Ben bu şekilde anlıyorum.

Herkes metaldeki ve hemen hemen her katı cisimdeki ses hızının havadaki ses hızından çok daha yüksek olduğunu bilir. Bunu kontrol etmek çok kolaydır; sadece kulağınızı raylara dayayın ve yaklaşan trenin sesini havadan çok daha erken duyabileceksiniz. Bu neden böyle? Sesin temelde aynı olduğu ve yayılma hızının ortama, bu ortamı oluşturan moleküllerin konfigürasyonuna, yoğunluğuna, kristal kafesinin parametrelerine, kısacası, mevcut durum sesin iletildiği ortam.

Işıldayan eter fikri uzun süredir terk edilmiş olsa da, elektromanyetik dalgaların yayıldığı boşluk, bize ne kadar boş görünse de kesinlikle mutlak bir hiç değildir.

Benzetmenin biraz abartılı olduğunun farkındayım ama bu doğru parmaklarınızın üzerinde™ Aynı! Kesinlikle erişilebilir bir benzetme olarak ve hiçbir şekilde bir dizi fiziksel yasadan diğerine doğrudan bir geçiş olarak, sizden yalnızca elektromanyetik (ve genel olarak gluon ve yerçekimi dahil herhangi bir) titreşimin yayılma hızının, tıpkı çelikteki ses hızının raya "dikilmesi" gibi. Buradan dans ediyoruz.

GÜNCELLEME: Bu arada, "yıldız işaretli okuyucuları" ışık hızının "zor bir boşlukta" sabit kalıp kalmadığını hayal etmeye davet ediyorum. Örneğin, 10-30 K sıcaklık düzeyindeki enerjilerde vakumun kaynamayı durdurduğuna inanılmaktadır. sanal parçacıklar, ancak "kaynamaya" başlar, yani. uzayın dokusu parçalanır, Planck miktarları bulanıklaşır ve fiziksel anlamlarını kaybeder vb. Böyle bir boşlukta ışığın hızı hala eşit olabilir mi? C Yoksa bu, aşırı hızlarda Lorentz katsayıları gibi düzeltmelerle yeni bir "göreli boşluk" teorisinin başlangıcına mı işaret edecek? Bilmiyorum, bilmiyorum, zaman gösterecek...

Bu ülkenin bilime aç nüfusundan çok sayıda teşekkür aldıktan sonra, çocuklukta bilim insanı olmayı hayal eden ancak bir şekilde işe yaramayanlara yönelik eğitim programına devam etmeye karar verdik. Tüm uzmanlara ve adaylara inat, iyi bir bilimsel metnin her metodolojisini ve kuralını ihlal ederek şunu yazıyoruz: erişilebilir dil modern (ve o kadar da modern olmayan) bilimin keşifleri hakkında ve internetten rastgele resimler ekleyin.
Bugün ışık hızının neden sabit olduğunu, neden herkesin bu hızda “koştuğunu” ve buna şaşırdığını, neler olup bittiğini konuşacağız.

Aslına bakılırsa ışık hızını ölçmeye yönelik girişimler çok uzun zaman önce başladı. Her türden Kepler ve diğerleri ışık hızının sonsuz olduğuna inanıyordu ve örneğin Galileo hızı belirlemenin mümkün olduğuna inanıyordu, ancak çok büyük olduğu için bu zordu.
Galileo ve onun gibilerin haklı olduğu ortaya çıktı. 17. yüzyılda bir Roemer, Jüpiter'in ay tutulmalarını gözlemlerken ışığın hızını yanlış hesapladı. Peki, gelecekte bilimsel ve teknolojik ilerleme Sonunda her şeyi yerine koydum ve ışığın hızının saniyede yaklaşık 300.000 kilometre olduğu ortaya çıktı.



Peki bu anlamı bu kadar özel kılan ne? Bu hız neden bu kadar önemli? Hızım Lisapeda o da hesaplanabilir ama hiç kimse sonsuzluk ve evrenin yapısı hakkında düşünmüyor.

İşin püf noktası, ışığın hızının HER ZAMAN saniyede 300.000 kilometre olmasıdır.
Kendi seyahat deneyimime dayanarak Lizapedler, bir durum hayal edin: siz ve bir arkadaşınız bisiklete biniyorsunuz: arkadaşınız biraz daha hızlı, siz ise biraz daha yavaşsınız. Sırasıyla 20 ve 15 km/saat hızlarda diyelim. Ve eğer kendi hızınızda hareket ederek bir arkadaşınızın hızını (bir şekilde) ölçmeye karar verirseniz, o zaman arkadaşınızın size göre saatte 5 km hızla hareket ettiğini hesaplayacaksınız.

Bunlar hız eklemenin basit kurallarıdır. Burada her şeyin açık olduğunu umuyoruz. Hızınızı 20 km/saat'e çıkarırsanız ve arkadaşınızı geçerseniz, arkadaşınızın size göre hızı sıfır olacaktır.

Bu mantıklıdır ve şu şekildedir: yaşam deneyimi. Akıntı ile birlikte hareket eden bir motorlu teknenin hızı aynı zamanda teknenin kendi hızı ve nehir akıntısının hızından da oluşur.



Şimdi aynı numarayı ışıkla yapmaya çalışalım. Arkadaşınız bir anda yok oldu ve bir ışık huzmesine dönüştü. Onu kovalamaya karar verdin ve bunun için çok çalıştın. Işık hızına oldukça yakın bir hıza ulaştınız. Ve tamamen eğlence amaçlı, tabiri caizse bilimsel, meraktan dolayı, hızınızı da ölçmeye karar verdik. eski arkadaş. Elbette ışık hızı eksi kendi hızınıza eşit bir çözüm bulacağınızdan eminsiniz.

Ve burada sizi bir sürpriz bekliyor. Hesaplama ve deney yaparak ışın arkadaşınızın bağıl hızının hâlâ 300.000 m/sn olduğunu göreceksiniz. Kişisel olarak hangi hızda hareket ederseniz edin, yön ne olursa olsun: ışığın hareketine paralel, ışığa doğru, dik vb. - Işığın hızı her zaman 300.000 m/sn olacaktır.

Bu tutarsızlık ilk olarak 20. yüzyılın başında Michelson ve Morley adlı iki bilim adamı tarafından fark edildi.



Daha sonra birçok deney doğrulandı: Işığın hızını nasıl ölçerseniz ölçün, her koşulda gerçekleşir bağıl hareket sabit değerine eşittir. Pek çok insan hâlâ buna inanmayı reddediyor ve bilimsel şarlatanlar ışık hızının sabitliğini çürütecek teoriler ileri sürüyorlar. 1905 yılına kadar hiç kimse ışık hızının neden göreceli olmak istemediğini açıklayamıyordu, ta ki Einstein gelip ne olduğunu anlayana kadar.



Görünüşe göre ışık hızı bizi birkaç ani mucizeyle daha memnun etti. Einstein hiç tereddüt etmeden dünyaya yüksek hızlı modların diğer tuhaflıklarını anlattı.

Gerçek şu ki hızımız ne kadar artarsa ​​saatlerimiz de o kadar yavaşlar. Hız arttıkça zaman yavaşlar. Eğer bunların hiçbir gerçek delili olmayan teorik ve matematiksel şakalar olduğunu düşünüyorsanız, Orta Çağ'da sıkışıp kalmışsınız demektir.

Ne yazık ki, geçen yüzyılda gerçek deneyler yapıldı. Aynı zamanı gösteren çok doğru bir çift saat aldık. Saatlerden biri jet uçağına alınırken, diğeri yerde kaldı. İlk saat, gezegenin etrafında yüksek hızda birkaç kez döndü. Daha sonra saati kontrol ettiler. Uçağın saati yavaştı.




Ve birisi ışık hızına ne kadar yaklaşırsa, saati o kadar yavaşlar (kendisi bunu fark etmez ve saatinin doğru gittiğine inanır, ancak bunlar zaten görelilik teorisinin paradokslarıdır, şimdi onlardan bahsetmiyoruz) ).

Yani saati olan biri ışık hızına çıksa onun için zaman dururdu. Fizikçilerin dediği gibi: Fotonun üzerindeki saat çalışmıyor.
Ve eğer ışık hızını aşmak mümkün olsaydı, o zaman matematik bize bu durumda şunu söyler: zaman geçecek ters yönde. Işıküstü hızların imkansızlığının nedenlerinden biri de budur; neden-sonuç ilişkisi bozulacaktır, biliyorsunuz. 400.000 km/s hıza çıktınız ve kendinizi geçmişte buldunuz….



Ancak zaman genişlemesinden daha ciddi sebeplerden dolayı ışık hızına çıkmamız engelleniyor. Kütlesi olan hiçbir şey ne yazık ki ışık hızında uçamaz. Hızlanmaya başladığımız anda kütlemiz artar ve ışık hızına yaklaştıkça kütlemiz de artar. Ve bizi hızlandırmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulur. Işık hızına çok yakın değerlerde kütlemiz neredeyse sonsuz hale gelir ve buna bağlı olarak daha fazla ivmelenmemiz için sonsuz enerjiye ihtiyacımız vardır. Matematikte bu sıfıra bölmeye benzer.

Bir foton neden ışık hızında uçar? - meraklı ve anlayışlı bir okuyucu soracaktır. Kendi kütlesi olmadığı için (uzmanlar, dinlenme kütlesi arasındaki fark konusunda sessiz kalıyor, atıl kütle ve diğer nüanslar - yüklemiyoruz, basitleştiriyoruz).



Evet evet, sizin bu çarpıştırıcılarınızda bir elektron hızlandırıldığında onun küçücük kütlesi bile ışık hızında fırlatılamaz.

Bazı ders kitaplarından alıntı yapmadan duramayız: " Bir parçacığın hızı ışık hızından sadece 90 km/s azsa kütlesi 40 kat artar. Güçlü elektron hızlandırıcıları, bu parçacıkları ışık hızından yalnızca 35-50 m/s daha düşük hızlara kadar hızlandırma kapasitesine sahiptir. Bu durumda elektronun kütlesi yaklaşık 2000 kat artar. Böyle bir elektronun dairesel bir yörüngede tutulabilmesi için, manyetik alan Kütlenin hıza bağımlılığı dikkate alınmadan, beklenenden 2000 kat daha büyük bir kuvvet etki etmelidir."Zaman makinesi yapmayı planlamadan önce bunu bir düşünün.



Yani sen içeri girdiğinde bir kez daha Birisinin ışık hızını aşan bir şey keşfettiğini ve şimdi de bu teknolojiye dayanarak hazımsızlık için burulma ilaçları sattığını okuyorsanız yazımızı hatırlayın.
Işığın hızı inanılmaz fiziksel miktar. Örneğin, zaman ışık hızıyla çarpılırsa ("metrik" değerler alınarak), o zaman aynı dördüncü ekseni elde ederiz. dört boyutlu uzay tüm görelilik teorisinin üzerinde çalıştığı şey: uzunluk, genişlik, yükseklik, zaman. Bu son derece tüyler ürpertici bir teori, ancak buradan çıkan sonuçlar şaşırtıcı ve hâlâ genç fizikçilerin kırılgan zihinlerini hayrete düşürüyor.



Modern fiziğin ışık hızının üstesinden gelme olasılığını inkar etmediğini belirtelim. Ancak tüm bu varsayımlar doğrudan hızın üstesinden gelmekle ilgili değil. Uzayda ışığın üstesinden gelmek için gerekenden daha kısa sürede hareket etmekten bahsediyoruz. Bu da her türlü keşfedilmemiş veya çözülmemiş etkileşimlerin (örneğin kuantum ışınlanması) veya uzayın eğriliğinden dolayı (varsayımsal gibi) solucan delikleri) veya parçacıkların varlığı zaman geçiyor V ters yön(teorik takyonlar gibi).




Bizim için hepsi bu. Ruhsal bağları koparan ve REN-TV ve TNT'nizdeki eğitim programlarına karşı iğrenç bilimin yayılmasını teşvik eden kuruluşların talebi üzerine yazılmıştır. İlginiz için teşekkür ederiz. Devam edecek.

Not: Tüm görseller Google'dan alınmıştır (görsel arama) - yazarlık orada belirlenir.
Metnin yasa dışı kopyalanması dava ediliyor, bastırılıyor, biliyorsunuz.
..

Landau'nun görelilik teorisi nedir Lev Davidovich

Işığın hızını değiştirmek mümkün mü?

kendi başıma muazzam hızışığın yayılması özellikle şaşırtıcı değildir. Çarpıcı olan ise bu hızın kesinlikle sabit olmasıdır.

Herhangi bir bedenin hareketi her zaman yapay olarak yavaşlatılabilir veya hızlandırılabilir. Kurşunlar bile. Hızlanan bir merminin yoluna bir kutu kum koyalım. Kutuyu deldikten sonra mermi hızının bir kısmını kaybedecek ve daha yavaş uçacak.

Işıkta ise durum tamamen farklıdır. Mermi hızı silahın tasarımına ve barutun özelliklerine bağlı olmakla birlikte, ışığın hızı tüm ışık kaynaklarında aynıdır.

Kirişin yoluna bir cam levha yerleştirelim. Plakanın geçişi sırasında ışığın hızı, camda boş alana göre daha az olduğu için azalacaktır. Ancak ışık plakayı terk ettikten sonra tekrar saniyede 300.000 kilometre hızla yol alacaktır!

Işığın boşlukta yayılması, diğer tüm hareketlerden farklı olarak, yavaşlatılamaması veya hızlandırılamaması en önemli özelliğe sahiptir. Işık ışını bir maddede ne tür değişikliklere uğrarsa uğrasın, boşluğa çıktığında aynı hızla yayılır.

Kitaptan En yeni kitap gerçekler. Cilt 3 [Fizik, kimya ve teknoloji. Tarih ve arkeoloji. Çeşitli] yazar Kondrashov Anatoly Pavlovich

Görelilik Teorisi Nedir kitabından yazar Landau Lev Davidoviç

Ve hız görecelidir! Hareketin göreliliği ilkesinden, hızın hangi laboratuvara göre ölçüldüğünü belirtmeden, belirli bir hızla bir cismin doğrusal ve düzgün hareketinden bahsetmenin, şunu söylemek kadar az anlamlı olduğu sonucu çıkar:

Evren kitabından. Kullanım Kılavuzu [Kara Delikler, Zaman Paradoksları ve Kuantum Belirsizliğinden Nasıl Kurtulursunuz] kaydeden Goldberg Dave

IV. Işık hızına ulaşmak (ve aynada kendinize bakmak) mümkün mü? Asıl sorudan çok uzağa gittik ve bu hiç iyi değil, çünkü çok iyi soru- o kadar iyi ki Einstein kendi kendine sordu. Ancak muhtemelen bizim öyle olduğumuzu düşünüyorsunuz

Fiziğin Evrimi kitabından yazar Einstein Albert

Her adımda Fizik kitabından yazar Perelman Yakov Isidorovich

VII. Peki geçmişi değiştirme şansım nedir? Dinle, sonunda ben bir zaman makinesi yaratabilir miyim, sen yaratamaz mıyım? Bu bir Suler uygarlığı için fiziksel olarak mümkün mü? Muhtemelen, ama bu büyük ölçüde solucan delikleri, kozmik sicimler gibi her türlü şeyin varlığına bağlıdır.

Hareket kitabından. Sıcaklık yazar Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Işık hızı Galileo'nun "İki Yeni Bilim Üzerine Konuşmalar" adlı eserinde bir öğretmen ile öğrencileri arasında ışığın hızıyla ilgili bir konuşma buluyoruz: Sagredo: Peki ışığın bu hareketi ne tür ve ne derecede bir hız olmalı? Bunu bir anda mı yoksa zamanda meydana gelen bir olay olarak mı düşünmeliyiz?

Işığın Ne Anlattığı kitabından yazar Suvorov Sergei Georgievich

Ses hızı Hiç bir oduncunun ağaç kesmesini uzaktan izlediniz mi? Ya da belki uzaktan çivi çakan bir marangoz gördünüz? Belki çok tuhaf bir şeyi fark etmişsinizdir: Balta bir ağaca ya da ağaca çarptığında darbe olmuyor.

Kim icat etti kitabından modern fizik? Galileo'nun sarkacından kuantum yerçekimi yazar Görelik Gennady Efimovich

Ses hızı Şimşek çaktıktan sonra gök gürültüsünden korkmanıza gerek yok. Muhtemelen bunu duymuşsunuzdur. Neden? Gerçek şu ki, ışık sesten kıyaslanamayacak kadar hızlı, hatta neredeyse anında hareket ediyor. Gök gürültüsü ve şimşek aynı anda meydana gelir ama biz şimşekleri aynı anda görürüz.

Evrenle İlgili Tweetler kitabından kaydeden Chaun Marcus

Işık modülasyonu. Işığın dönüşümü İnsanın doğayla aktif ilişkisi hakkında İnsan zihninin gücü, onun doğayla aktif ilişkisinde yatmaktadır. İnsan doğayı yalnızca düşünmekle kalmaz, aynı zamanda dönüştürür. Eğer ışığı pasif bir şekilde, doğada bulunan bir şey olarak düşünseydi

Yerçekimi kitabından [Kristal kürelerden solucan deliklerine] yazar Petrov Alexander Nikolayeviç

Evren kitabından! Hayatta kalma kursu [Kara delikler arasında. zaman paradoksları, kuantum belirsizliği] kaydeden Goldberg Dave

Işık hızı ilk temel sabittir Galileo'nun başarısızlıkları arasında o kadar öğreticidir ki, buna başarısızlık demekten çekinilir. Galileo son kitabında ışığın hızını ölçmeye yönelik bir girişimden bahsetmişti ve görünüşe göre bunun nedeni de şuydu: başkasının ölçümü

Yazarın kitabından

132. Işığın hızı nedir ve neden bu kadar önemlidir? Işık hızı (c) Evrende sonsuz hız rolünü oynar. Nasıl ki sonsuzluğa ulaşılamıyorsa, ışık hızı da maddi bir cisim için neden ulaşılamaz? Enerji kütle ile ilgilidir. Eğer

Yazarın kitabından

Elektrodinamik. Işık hızı Uzay ve zaman kavramını değiştirin kararlı bir şekilde ancak elektrik ve manyetizmanın doğasına ilişkin çalışmalarda kaydedilen ilerlemelerden sonra mümkün oldu. Bu alanda keşifler yapan bir takım dikkat çekici bilim adamlarının isimlerini atlayarak,

Yazarın kitabından

IV. Işık hızına ulaşmak (ve aynada kendinize bakmak) mümkün mü? Orijinal sorudan çok uzağa gittik ve bu hiç de iyi bir soru değil çünkü bu çok iyi bir soru; o kadar iyi ki Einstein kendi kendine sordu. Ancak muhtemelen bizim öyle olduğumuzu düşünüyorsunuz

Yazarın kitabından

II. Sadece bakarak gerçeği değiştirmek mümkün mü? Işık kesinlikle bir dalgadır. Young'ın çift yarık deneyi bunu kesin ve geri dönülemez bir şekilde kanıtlıyor. Peki, soru kapandı mı? Newton, ışığın parçacıklardan oluştuğuna kesinlikle inanıyordu ama öyle değildi.

Yazarın kitabından

VII. Peki geçmişi değiştirme şansım nedir? Dinle, sonunda ben bir zaman makinesi yaratabilir miyim, sen yaratamaz mıyım? Süper uygarlığın fiziksel olarak mümkün olması mümkün mü? Muhtemelen, ama bu büyük ölçüde solucan delikleri, kozmik sicimler gibi her türlü şeyin varlığına bağlıdır.

"Görelilik Teorisi Üzerine" anlamına gelir

Işık hızının sabitliği üzerine. Einstein'ın önermelerinin analizi


Kendimize ilk bakışta basit bir soru soralım: "Özel görelilik teorisine (STR) göre ışığın hızı sabiti neye göre?" Bu soruyu sorduğum kişilerin çoğu şaşkınlıkla omuz silkti, ancak biraz düşündükten sonra biraz tereddütle şöyle dedi: "boşluğa göre." Bununla birlikte, pratikte, bir maddi nesnenin (bir parçacık veya bir ışık dalgası dahil) hareket hızı, boşluğun kendisi olduğundan "boşluğa göre" değil, başka bir maddi nesneyle ilişkili referans çerçevesine göre belirlenebilir. Eğer gerçekten doğada var olabiliyorsa, madde değildir ve herhangi bir fiziksel sabitle karakterize edilmez. A. Einstein boşluk konusunda aynı görüştedir: “...özel görelilik teorisine göre, uzayın maddesiz ve elektrik alanı olmayan bir bölgesi tamamen boş görünür, yani. herhangi bir fiziksel büyüklükle karakterize edilemez...".

Boşlukta bir referans çerçevesinin ilişkilendirilebileceği hiçbir maddi nesne yoktur. Buna göre ışığın hızını belirleyin “uzayın maddesiz ve elektrik alanı olmayan bölgeleri” uzaya “bağlı” bir referans sistemi oluşturmanın imkansızlığı nedeniyle imkansızdır. O halde, neye göre sabittir?

Bu konuyu daha detaylı anlamaya çalışalım ve A. Einstein'ın bu konu hakkında bizzat söylediklerini dinleyelim: “...Bu tür örnekler(daha önce göreceli hareket halinde olan bir mıknatıs ve bir iletkenin akımla etkileşiminden bahsediyorduk. Yazarın notu) Dünyanın "ışıltılı ortama" göre hareketini tespit etmeye yönelik başarısız girişimlerin yanı sıra, yalnızca mekanikte değil, aynı zamanda elektrodinamikte de hiçbir fenomen özelliğinin kavrama karşılık gelmediği varsayımına yol açar. mutlak dinlenme (vurgu eklendi) ve hatta, mekanik denklemlerinin geçerli olduğu tüm koordinat sistemleri için, birinci dereceden büyüklükler için zaten kanıtlanmış olduğu gibi, aynı elektrodinamik ve optik yasaların geçerli olduğu varsayımı. Bu varsayımı (içeriği bundan sonra "görelilik ilkesi" olarak anılacaktır) bir öncüle dönüştürmeyi ve buna ek olarak, yalnızca ilkiyle, yani ışıktaki ışıkla açıkça çelişkili olan ek bir varsayımda bulunmayı amaçlıyoruz. boşluk her zaman belirli bir V hızıyla yayılır(modern tanımıyla - S. Yazarın notu), yayan cismin hareket halinden bağımsız."

Burada mülkiyet uyumsuzluğundan bahsediyoruz fiziksel olaylar durum "mutlak barış" A. Einstein aşağıdakilerden birini vurguluyor: önemli noktalar teorisi - birçok bilim adamının daha önce "mutlak dinlenme" kavramını ilişkilendirdiği, ışık dalgalarının taşıyıcısı ve elektromanyetik etkileşimin iletkeni olan alanı dolduran parlak bir ortamın ("eter") yokluğu. A. Einstein haklı olarak herhangi bir dinlenmenin göreceli olduğuna, yani herhangi bir referans çerçevesinin yalnızca başka bir referans çerçevesine göre hareketsiz olabileceğine inanıyor.

Bu bakımdan küçük bir inceleme yapmak gerekiyor. Fizikçiler şu ana kadar ne parlak ortamın kendisini ne de Dünya'nın bu ortama göre hareketini güvenilir bir şekilde tespit edemediler. Dünyanın "eter"e göre hareketini tespit etmeye yönelik bazı iyi bilinen deneylerin sonuçlarının diğer bağımsız deneylerle doğrulanması gerekiyor. Bununla birlikte, doğrulama gerçekleri gerçekleşse bile, uzaya göre hareketsiz bir referans sisteminin "esir" ile ilişkilendirilebileceğini iddia etmek için hangi gerekçelere sahip olacağız? Daha önce de söylediğimiz gibi, boş uzayda uzaya "bağlı" bir referans çerçevesi olamaz, bu nedenle "esir"in geri kalanı yalnızca başka bir maddi nesneyle ilişkili bir referans çerçevesine göre oluşturulabilir, ancak uzay. Işıldayan bir ortamın güvenilir bir şekilde tespit edilmesi, bilim adamlarının doğayı çok daha derinlemesine anlamalarına olanak tanıyacaktır. çevreleyen dünya, ancak bu ortamın uzaya göre hareketsiz olan, yani bir durumda olan bir referans sistemi olarak kullanılmasına izin vermeyecektir. "mutlak barış".

Yani A. Einstein'ın “varsayımına” göre, “ ışık boşlukta her zaman belirli bir hızla hareket eder" C. Bu hız bağımlı değildir "yayan cismin hareket halinden." Ancak yine de bu C hızı neye göre belirlenebilir (ölçülebilir)? A. Einstein bu soruyu §2'de yanıtlıyor: "Daha sonraki değerlendirmeler görelilik ilkesine ve ışık hızının sabitliği ilkesine dayanmaktadır. Her iki prensibi de aşağıdaki gibi formüle ediyoruz.

1. Fiziksel sistemlerin durumlarının değiştiği yasalar, bu durum değişikliklerinin düzgün ve doğrusal olarak hareket eden iki koordinat sisteminden hangisine ait olduğuna bağlı değildir.

2. Her ışık ışını “durgun” bir koordinat sisteminde belirli bir hızla hareket ederV, bu ışık ışınının hareketsiz veya hareket halindeki bir cisim tarafından yayılmasına bakılmaksızın".

Düzgün doğrusal göreceli hareket durumunda olduğu açıktır. "boşlukta" Koordinat sistemleri tamamen eşitse, bunlardan herhangi biri "durgun" olarak kabul edilebilir, o zaman diğeri "hareket halinde" olacaktır.

Buna göre eğer biz veya bir başkası birinci sistemi “durgun” olarak seçersek, o zaman ışığın ona göre hızı C değerine sahip olmalıdır. Eğer biz (veya bir başkası) ikinci sistemi “durgun” olarak belirlersek, o zaman ışığa göre hız da C değerine sahip olmalıdır. "boşlukta" Einstein'ın “ışık hızının sabitliği ilkesi” formülasyonuna göre, herhangi bir başka koordinat sistemine göre düzgün ve doğrusal olarak hareket eden HERHANGİ bir koordinat sistemine göre her zaman bir C değerine sahip olmalıdır.

A. Einstein, çalışmasında "ışık hızının sabitliği ilkesinin" biraz daha kesin bir formülasyonunu veriyor: “... Maxwell-Lorentz denklemlerinden de anlaşılacağı gibi ışığın boşlukta C hızıyla, en azından belirli bir aralıkta yayıldığının tespit edildiğini düşünebiliriz. eylemsizlik sistemi koordinatlar K. Özel görelilik ilkesine uygun olarak Biz sayılmalı (vurgu eklendi) "Bu prensip aynı zamanda diğer herhangi bir eylemsiz çerçevede de doğrudur."

Görünüşe göre bağlantı " Maxwell-Lorentz denklemleri", verilen son alıntı J.C. Maxwell ve G.A. Lorenz bu koordinat sistemini çevredeki alanı dolduran parlak "eter" ile ilişkilendirdiğinden, bu tamamen doğru değildir. İnanışlarına göre ışık yayılmaz" boşlukta C hızıyla", ancak tam tersi - belirli fiziksel sabitlerle karakterize edilen maddi bir ortamda. Bu durumda ışığın hızı yalnızca bu maddi ortamla "ilişkili" koordinat sistemine göre sabit ve C'ye eşit olabilir.

A. Einstein, çalışmasında "ışık hızının sabitliği ilkesinin" basitleştirilmiş bir formülasyonunu veriyor: “Işığın boş uzaydaki hızı, ışık kaynağının veya alıcısının hareketinden bağımsız olarak her zaman sabittir”.

Bu formülasyonlardan görülebileceği gibi, ışığın boş uzaydaki hızının A. Einstein'a göre ölçülen değeri, bu ölçümler sadece göreceli olarak yapılsa bile her zaman C'ye eşittir. "ışın saçan vücut" ama aynı zamanda nispeten "ışık alıcısı" bu bakış açısından açık bir paradokstur klasik fizik. Neden bir paradoks? Öncelikle genel durumda ışık alıcısının hareketi ile ışığın hareketinin herhangi bir neden-sonuç ilişkisi ile birbirine bağlı olmadığı ve hiçbir şekilde sınırlı olmadığı anlayışımız nedeniyle “ tamamen boş" uzay hızı alanı "ışık alıcısı" prensip olarak, hareketli ışık dalgalarına göre herhangi bir değere sahip olabilir. Işık ve alıcı birbirinden bağımsız hareket ederse ışığın hızı nasıl olur? Her zaman C bağıl değerine eşit "ışık alıcısı"? A. Einstein'a göre pratiğe ve mantığa aykırı "Saymamız lazım" hızı herhangi bir nesneye (ve onunla ilişkili koordinat sistemine göre) sabit ve C'ye eşit olan, diğer nesnelere göre herhangi bir yönde keyfi bir hızla eşit şekilde hareket eden böyle bir hareketle ışığın hareketi " tamamen boş" uzay alanları. Işığın ve alıcının bu göreli hareketi, eğer mevcutsa, ilgisiz maddi nesnelerin herhangi bir göreli hareketi olan sıradan bağımsız hareketten temel olarak farklıdır.

Doğada mutlak dinlenmenin varlığını haklı olarak reddeden, ancak aynı zamanda parlak bir ortamın - "eter" in varlığına ilişkin hipotezi de reddeden A. Einstein varsayımlar fizik için tamamen yeni bir olgunun doğadaki varlığı - mutlak hız"boşlukta" birbirine göre hareket eden herhangi bir koordinat sistemi kümesinde ölçüldüğünde aynı değere sahip olan ışığın hareketi. Böyle bir varsayımın ilerlemesi, kaçınılmaz olarak SRT'de, klasik fizik tarafından koşulsuz olarak tanınan mutlak zaman ve mutlak uzayın, zaman ve uzunluk birimlerinin herkes için aynı olan boyutlarının reddedilmesine yol açmalıdır ve aslında buna yol açacaktır. koordinat sistemleri. Bu yeni mutlak prensipte doğada var olabilir mi?

Basit bir örneğe bakalım. Koordinat sistemleri ve gözlemcilerle birlikte birçok maddi nesnenin farklı hızlarda hareket ettiğini varsayalım. ne olursa olsun birbirinden ayrı aynı ışık ışını. Işık ışınının hiçbir şekilde hareketli nesnelerle bağlantılı olmamasına ve kendi başına hareket etmesine izin verin."boşlukta." "Saymamız lazım" Yine de , "ışık hızının sabitliği ilkesine" göre bir ışık ışınındaki dalgaların hızının ölçülen değerinin, bu maddi nesnelerin üzerinde bulunan gözlemcilerin her biri için C'ye eşit olacağı. Bu gerçekliğe nasıl karşılık gelebilir? Bu “olgusu” tek başına açıklamak matematiksel formüller STR tarafından önerilen ve hız, mekan ve zamanı birbirine bağlayan bağlantıların burada yeterli olmadığı açıktır. Bu matematiksel formüller yanlış bir varsayımın sonucu olarak elde edilirse, bu nedenle bağımsız– ışık hızının – yerini varsayımsal bir sabit alırsa, formüllerin öngördüğü olaylar fiziksel gerçekliğe karşılık gelemez. Eğer varsayım doğruysa, doğada bağımsız hareketler arasında neden-sonuç ilişkileri kuran ve yeni bir mutlakı destekleyen bir “mekanizma”nın olması gerekir. Bu “mekanizma” nasıl işleyebilir?

Birinci seçenek - ışık huzmesi kendi hızını her bir gözlemcinin hızıyla "karşılaştırır" ve hızını her bir gözlemcinin hareket hızına göre "ayarlar". Bu düzenlemede, söz konusu ışık huzmesi, en azından, ışık dalgalarının hızının aynı hıza "otomatik" olarak ayarlanmasını sağlayan bir sisteme sahip olmalıdır. sabit değer C ışın içinde hareket eden herhangi bir nesneye göre. Bu durumda ışık dalgalarının hareket hızı aynı bölgenin farklı yerlerinde farklı olmalıdır. ışık huzmesi. Açıkçası, bu seçenek doğası gereği herhangi bir fizikçi için saçmadır.

STR'nin (görelilik fizikçileri) takipçilerinin çoğunluğunun kabul ettiği ikinci seçenek, nesnelerin hareket ettiği uzay ve zamanın, bu nesnelerin hareket hızına bağlı olarak değişme özelliğine sahip olmasıdır. tamamen boş" Nesnelerin neye göre hareket hızı? Uzayda bu uzaya “bağlı” bir referans çerçevesi olmadığını ve olamayacağını daha önce söylemiştik, bu nedenle bu hızın değerini “bağlı” olarak belirleyin.

Düşünen bir varlık için uzaydaki bölgelerin varlığı bile mümkün değildir. tamamen boş" O zaman, belki de bu nesnelerin birbirlerine göre veya geleneksel olarak hareketsiz kabul edilen bazı yardımcı referans çerçevelerine göre hareket hızlarına bağlı olarak? Peki cansız uzay ve zaman, birbirlerinden uzaysal olarak uzak olan bu nesnelerin hareket hızlarını nasıl “karşılaştırıyor”? İÇİNDE "

Hareketli nesneleri ayıran uzay bölgesi bir bilgi taşıyıcısına sahip değildir, bu nedenle birbirinden belirli bir mesafede bulunan nesnelerin hareket hızlarını "karşılaştırmak" temelde imkansızdır. Belki uzay ve zaman, nesnelerin her birinin hareket hızını bir ışık ışınındaki dalgaların hızıyla "karşılaştırır" ve sonra bu nesnelerin birbirine göre hareket hızını "hesaplar"? Fakat A. Einsteinöne sürülen bize ışık hızının C herhangi bir hareket eden nesneye göre sabitliğini gösterir -. Bu varsayımdan kaçınılmaz olarak zıt ifade çıkar: herhangi bir nesnenin ortak bir ışık ışınının dalgalarına göre hareket hızının sabitliği ve eşitliği C. Buna göre nesneler birlikte hareket ettiğinden aynı hız Ortak bir ışık huzmesinin dalgaları ile ilgili olarak, nesnelerin birbirlerine göre hareket hızlarının uzay ve zamana göre "hesaplamalarının" sonucu, bunların göreceli hızı ne olursa olsun, her zaman sıfıra (!) eşit olmalıdır. nesneler aslında hareket eder - "ışık alıcıları". Pratikte bir çelişki var, çünkü ortak bir ışık huzmesi içinde hareket eden nesnelerin birbirini yakalayıp geçtiğine, yani farklı hızlarda hareket ettiklerine kolayca ikna oluyoruz. İkinci seçeneğin tüm çeşitleriyle birincisinden daha iyi olmadığı ve her fizikçi için de saçma olması gerektiği ifade edilebilir.

A. Einstein'da şöyle yazıyor: “Aslında, eğer boşluktaki her ışık ışını K sistemine göre C hızıyla yayılıyorsa, o zaman ışık eteri K’ya göre her yerde hareketsiz olmalıdır. Ama Eğer (vurgu eklendi) K' sistemindeki (K'ye göre hareket eden) ışığın yayılma yasaları K sistemindekilerle aynıdır, o zaman aynı hakla eterin K' sisteminde hareketsiz olduğunu varsaymalıyız. Esirin aynı anda iki sistemde hareketsiz olduğu varsayımı saçma olduğundan ve fiziksel olarak eşdeğer iki (veya sonsuz sayıdaki) sistemden birini tercih etmek de daha az saçma olmayacağından, bu varsayımı öne sürmeyi reddetmemiz gerekir. Işığın mekanik yorumu reddedilir reddedilmez, yalnızca teoriye işe yaramaz bir katkı haline gelen eter kavramı.

Gerçekten de, göreli hareket halindeki iki sistemin her birine göre bir nesnenin dinlenme durumunun tanınması kesinlikle saçmadır. Ancak bir nesnenin (ışığın) hızının her ikisine göre sabit olduğunu varsaymak daha az saçma değil mi? "(veya sonsuz sayıda) fiziksel olarak eşdeğer" Aynı bağıl hareket durumundaki sistemler? Neden biri diğerinden mutlak olarak daha iyidir?

SRT'de ana önerme olarak kabul edilen olgunun basit bir mantıksal analizi, bu yeni mutlakı destekleyen bir "mekanizma"nın doğada var olamayacağı sonucuna varmaktadır. Bir zamanlar G. Minkowski tarafından yaratılan özel geometri, matematiksel formüllerin yardımıyla hızı, uzayı ve zamanı "bağladı", SRT'ye yalnızca dış zarafet ve kendi kendine yeterlilik kazandırdı, ancak asıl şeyi - bir "mekanizma" sunmadı. Bağımsız hareketler arasında neden-sonuç ilişkileri kuran.

Böylece, ışığın ve gözlemcilerin bağımsız hareketleri, SRT'de yalnızca tanıtılanlar sayesinde nedensel olarak "bağlantılı" hale gelir. insan aklı"atu varsayımı". Görelilikçi fizikçilerle çok fazla uğraşmadık mı beyler? Doğayı “yerine getirme” yükümlülüğü adına "özel görelilik ilkesi" insanlığın biriktirdiği tüm deneyimi bir kenara attık ve güçlü iradeli bir kararla, bağımsız doğa olaylarını neden-sonuç ilişkileriyle "bağlayarak" yeni bir mutlak kurduk. Ve doğanın gerçek “gerçekleşmesi” hakkında gerçekte ne biliyoruz? "özel görelilik ilkesi" diğer gezegenlerde, yıldızlarda ve galaksilerde? Bu prensibin her yerde geçerli olduğundan nasıl emin olabiliriz? Peki Dünya'da yapılan şeyin tam olarak bu olduğundan neden bu kadar eminiz?

Hangi fiziksel deneylerin sonuçları A. Einstein'a bu konuda "ilham vermiş" olabilir? Hangisi ışığın mutlak hızının ilerlemesini gerektiriyordu? Sonuçta kendiliğinden ortaya çıkmadı. Bunu A. Einstein'ın kendisinden öğrenmeye çalışalım.

1905'te yazılan ilk makaleden bir paragraf yukarıda alıntılanmıştı: “... Bu tür örnekler ve dünyanın “parlak ortama” göre hareketini tespit etmeye yönelik başarısız girişimler, şu varsayıma yol açıyor...”. Burada Michelson ve Michelson - Morley'in Dünya'nın ışık saçan "eter" boyunca hareketinin hızını tespit etmeyi amaçlayan deneylerinden bahsettiğimizden kimsenin şüphe duyması pek olası değildir, çünkü diğer başarısız girişimler O dönemde Dünya'nın "ışıltılı ortama" göre hareketini tespit etmek henüz mümkün değildi. Aynı bakış açısı fizik tarihinin ünlü uzmanlarından biri olan P. S. Kudryavtsev tarafından da paylaşılıyor: “...Einstein'ın makalesinin tamamında edebiyata tek bir atıf yok. Einstein daha sonra şunu iddia etti: bilmiyordum Michelson'un deneyi hakkında,Çalışmamı yazdığımda. Ancak Lorentz'in 1895'te burada bahsettiği, birinci dereceden görelilik ilkesinin kanıtlandığı çalışmasını okursa, o zaman O Yardım edemedim ama biliyorum » (vurgu eklenmiştir).

1907: “Bu teorinin ortaya çıkışından bu yana(Hareketli cisimlerin elektrodinamiği, G. A. Lorenz tarafından geliştirilmiştir. Yazarın notu) Dünyanın etere göre hareketinin etkisini deneysel olarak tespit etmenin mümkün olacağı beklenebilir. optik fenomen... Bununla birlikte, Michelson ve Morley'in deneylerinin olumsuz sonucu, en azından bu durumda, ikinci dereceden bir etkinin (orantılı v2 /C2) olmadığını gösterdi, ancak Lorentz teorisinin temellerine göre, deneysel olarak kendini göstermeliydi... Bu nedenle, Lorentz'in teorisinin terk edilmesi ve onun yerine görelilik ilkesine dayanan bir teorinin getirilmesi gerektiği izlenimi yaratıldı, çünkü böyle bir teori, kişinin olumsuz sonucunu hemen öngörmesine izin verecektir. Michelson-Morley deneyi... Eğer tüm olgular artık yeni bir hareket halindeki bir referans sisteminde incelenirse doğa yasaları nasıl görünecek? Bu soruya yanıt olarak mantıksal olarak en basit olanı yapacağız ve önerilen Michelson ve Morley'in varsayımının deneyimi: doğa yasaları, en azından ivmelendirilmemişse, referans sisteminin hareket durumuna bağlı değildir."(Vurgu eklenmiştir).

İlk makalenin yayınlanmasından sadece iki yıl sonra A. Einstein'ın ilk kez şunu ifade ettiğini kendimiz için not edelim: "özel görelilik ilkesi" Dünya üzerinde « istendi Michelson ve Morley'in deneyimi".

1910: “Yukarıda elde edilen denklemlerde Lorenz ve Fitzgerald'ın hipotezlerini tanımak zor değil. Bu hipotez bize tuhaf geldi ve Michelson ve Morley deneyinin olumsuz sonucunu açıklayabilmek için onu ortaya koymak gerekiyordu. Burada bu hipotez kabul ettiğimiz ilkelerin doğal bir sonucu olarak ortaya çıkıyor.”.

1915: “Lorentz'in teorisinin başarısı o kadar büyüktü ki, eğer şimdi bahsetmemiz gereken önemli bir deneysel sonuç, yani Michelson deneyinin sonucu elde edilmemiş olsaydı, fizikçiler görelilik ilkesini tereddüt etmeden terk ederlerdi. Ancak bu olumsuz sonuçların çoğu Lorentz'in teorisine karşı hiçbir şey söylemiyordu. Son derece ustaca yapılmış bir teorik çalışmada, G. A. Lorenz, herhangi bir optik deneyde, ilk yaklaşıma göre, bağıl hareketin ışınların yolunu etkilemediğini gösterdi. Yöntemin o kadar hassas olduğu, deneyin olumsuz sonucunun G. A. Lorenz'in teorik analizi açısından bile anlaşılmaz kaldığı tek bir optik deney kaldı. Bu daha önce bahsedilen Michelson deneyiydi...”

1922 "Bütün deneyler, Dünya'nın öteleme hareketinin, bir referans cismi olarak Dünya'ya göre elektromanyetik ve optik olayları etkilemediğini gösteriyor. Bu deneylerin en önemlileri bilindiğini varsaydığım Michelson ve Morley'in deneyleridir. Dolayısıyla özel görelilik ilkesinin geçerliliğinden şüphe duyulması pek mümkün değil.".

Başka örnekler de verebilirsiniz, ancak bu muhtemelen yeterlidir. Bu yüzden, " Michelson-Morley deneyinin olumsuz sonucu" hem ışık saçan ortamın - “eter” in reddedilmesinin hem de A. Einstein'ın “ özel görelilik ilkesi" ve "ışık hızının sabitliği ilkesi". Muhtemelen A. Einstein'ın kendisi sezgisel olarak bu temelin dokunulmazlığından şüphe ediyordu, çünkü daha sonra yukarıda belirtildiği gibi görünüm arasındaki bağlantıyı inkar etmeye başladı. "Işık hızının sabitliği ilkesi"İle " Michelson-Morley deneyinin olumsuz sonucu".

Sezgi başarısız olmadı A. Einstein bu durumda. Negatif sonuç Michelson-Morley deneyi "Dünyanın etere göre hareketinin deneysel tespiti üzerine" bizi çevreleyen uzayda ışık saçan bir "esir"in varlığı açısından oldukça öngörülebilirdi. Michelson-Morley deneyinde, ışık dalgaları "eter"e göre aynı C hızıyla karşılıklı olarak dik iki yönde yayılır, ancak ölçüm işlemi sırasında interferometre kollarından biri dönüşümlü olarak ışık dalgaları boyunca hareket eder ve diğeri dik olarak hareket eder. onlara. İnterferometre kolunun ışık dalgaları boyunca hareketi, yalnızca bir ışık ışınının kol boyunca "oraya" ve "geriye" geçişi için zaman aralığında deneysel olarak aranan değişikliğe değil, aynı zamanda ışık titreşimlerinin frekansındaki değişikliklere de yol açar. interferometrenin bu kolunda bulunan aynaların üzerinde. Salınım frekansındaki bu değişiklikler açıkça gösterilmektedir flaş-model.

Deneyi gerçekleştiren deneyciler, Michelson interferometresinin aynaları üzerindeki ışık titreşimlerinin sıklığının sabit olduğunu düşündüler ve bir ölçüm dönüşümüyle karşı karşıya olduklarına inandılar: "Dünya'nın "eter"e göre hareketinin hızı - aradaki fark. zaman aralıkları.” Gerçekte, deney bir ölçüm dönüşümü gerçekleştirdi: "Eter'e göre Dünya'nın hareketinin hızı - ışık salınımlarının faz farkı", interferometrenin "ekranında" özetlendi. Işık dalgasının interferometre kolunun uzunluğu boyunca faz geçişi, ışık dalgasının interferometre kolu boyunca geçişi için zaman aralığının çarpımıdır. titreşim frekansıışık dalgalarını algılayan interferometre aynasında ölçülür.

Bu çarpımda faktörlerden biri, örneğin zaman aralığı bir miktar artarsa, diğeri, yani salınım frekansı aynı miktarda azalır. Ürünün kendisi (faz kayması) sabit kalır ve Dünya'nın "eter"e göre hareketinin hızına bağlı değildir. Dolayısıyla 100 yıllık bir gecikmeyle, A. Einstein'ın ifadelerinin aksine, Michelson-Morley deneyinin sonucunun deneysel bir temel olarak kullanılamayacağını kabul etmek gerekir.özel görelilik ilkesi" ve "ışık hızının sabitliği ilkesi" . İkisi birden"ilke" sadece bir sonraki esasa dayanarak ileri sürüldü başarısız girişim

Michelson-Morley deneyinin sıfır sonucunun açıklaması; bu aslında Michelson interferometresinin ışık dalgalarına göre hareketinin hızına karşı duyarsızlığını gösterir. Ancak modern “resmi” fiziğin iddia ettiği gibi bunların sonuçları"ilkeler" teoride yaygın olarak kullanılmaktadır ve çok sayıda gerçek pratik sonuçla doğrulanmaktadır. Garip bir durum. Temel STO ise

"Işık hızının sabitliği ilkesi" Doğada temelde var olamayacağına ve yalnızca Michelson-Morley deneyinin sonucunun yanlış yorumlanmasına dayanarak ortaya atıldığına göre, SRT'nin sonuçları nasıl yerine getirilebilir? Belki bunlar yanlışlıkla SRT'ye atfedilen diğer bazı nedenlerin sonuçlarıdır? STR'nin öngördüğü fiziksel olayların gerçekliğini ve bunların pratikte gözlemlenen olaylarla yazışmalarını ayrı ayrı analiz edelim.İlk olarak A. Einstein'ın çalışmalarından bir alıntı:“Referans sisteminin saatini gösterebilen bir saat hayal edelim.k ve göreli olarak hareketsizdirk. Aynı saatin referans sistemine göre düzgün ve doğrusal olarak hareket ettiği gösterilebilir.k, sistemin bakış açısından

k daha yavaş ilerleyecektir: eğer saat okuması bir artarsa ​​sistem saatik bu sistemde zamanın geçtiğini gösterecekBu nedenle, hareket eden bir saat, sisteme göre hareketsiz olan aynı saatten daha yavaş çalışır.k. Bu durumda, hareket halindeki bir saatin hızının, bu saatlerin akrep ve yelkovanlarının, hareketsiz durumdakilerin akrep ve yelkovanlarının sisteme göre konumu ile sürekli karşılaştırılmasıyla belirlendiğini hayal etmek gerekir.

sistemin zamanını ölçen k saatler k ve söz konusu hareketli saatin geçtiği nokta." hareket eden saatin böyle bir “yavaşlaması” bakış açısından" A. Einstein, göreli hareket halindeki koordinat sistemlerinde bulunan saatlerin ışık sinyalleriyle metodik olarak yanlış senkronizasyonu zihinsel olarak gerçekleştirerek, hareketsiz bir referans sistemini açıkça gösterdi. Bu "senkronizasyon" ile, ışık sinyallerinin sabit bir koordinat sisteminden hareketli bir koordinat sistemine ve tekrar hareketli koordinat sistemine hareketinin açıkça eşit olmayan zaman aralıkları ortaya çıktı. A. Einstein, bu koordinat sistemlerinde bulunan özdeş ve senkronize çalışan saatleri ölçmeyi önerdi, ancak sonuçları şu şekilde ilişkilendirdi: Bu eşit olmayan zaman aralıklarının ölçümleri, saatlerin eşit olmayan işleyişine yol açarak, neden ve sonucun yerini aldı ve bu da zamanın göreceli "yavaşlaması"nın "ortaya çıkmasına" yol açtı. Bu, yazarın "Saatleri ışık sinyalleriyle senkronize etme yöntemindeki metodolojik hata üzerine, A. Einstein tarafından önerilen" makalesinde daha ayrıntılı olarak ortaya konmuştur; burada Einstein'ın "senkronizasyonu" yerine aynı saatleri senkronize etmenin başka bir yöntemi kullanılır. Saatler tarafından ölçülen ışık sinyallerinin hareket zaman aralıklarında tekdüzelik (saat eşitsizliği sınırları dahilinde) sağlayan ve zamanın göreceli "yavaşlamasının" varlığına ilişkin tüm gerekçeleri ortadan kaldıran aynı ışık sinyalleri önerilmektedir.

Burada L. Brillouin'in Einstein'ın saatlerin "senkronizasyonu"na ilişkin haklı bir beyanını alıntılamak yerinde olacaktır: "Kural bu(Einstein'ın senkronizasyon "tekniği". Yazarın notu) keyfi ve hatta metafizikseldir. Deneysel olarak kanıtlanamaz veya çürütülemez...". Einstein'ın saatlerin "senkronizasyonunun" aksine, yazar tarafından "A. Einstein tarafından önerilen ışık sinyalleriyle saatleri senkronize etme yöntemindeki metodolojik hata üzerine" makalesinde önerilen senkronizasyon fiziksel olarak gerçekleştirilebilir ve deneysel olarak kanıtlamak için kullanılabilir. Zamanın mutlaklığı ve doğadaki varoluş "gerçeğini", zamanın göreli "yavaşlaması"nı çürütüyor. Bu konuda şunu kesin olarak belirtmek gerekir ki, gözlemlenen maddi cisimlerin düzgün hareketlerinden dolayı gerçek zamanlı bir genişleme söz konusu değildir. "boşlukta"özne-gözlemcilere göre gerçekleşemez. Bunun yukarıda bahsettiğimiz yanlış saat senkronizasyon tekniği dışında bir nedeni yoktur.

Dolayısıyla, saat senkronizasyonunun yanlış yöntemi, zamanın göreceli "yavaşlamasının" varlığı hakkında yanlış sonuca varılmasına yol açtı. Buna karşılık, zamanın var olmayan göreceli "yavaşlaması", uzunluğun var olmayan göreceli "kısalmasına" yol açtı. A. Einstein bu konuda özellikle şunları belirtiyor: "Bu sonuç(uzunluğun göreli “kısalmasının” varlığı. Yazarın notu) Hareket eden bir cismin boyutuyla ilgili bu ifadenin çok anlamlı olduğu göz önüne alındığında, o kadar da tuhaf olmadığı ortaya çıkıyor. karmaşık anlamçünkü öncekine göre vücut büyüklüğü yalnızca zamanın ölçülmesiyle belirlenebilir». Vurgu yazar tarafından eklenmiştir) .

A. Einstein'ın zamanın göreceli "yavaşlaması" ve uzunluğun "kısalmasının" fiziksel anlamı hakkındaki ifadeleri özellikle ilgi çekicidir:

« Özetlemek gerekirse Şu sonuca varabiliriz: Belirli bir fiziksel sistemdeki herhangi bir süreç, bu sistem ileri harekete geçirildiğinde yavaşlar.;

Ancak bu yavaşlama yalnızca koordinatsız bir sistemin bakış açısından meydana gelir."

“Lorentz daralmasının gerçek olup olmadığı sorusu mantıklı değil. Büzülme gerçek değildir çünkü vücutla birlikte hareket eden bir gözlemci için mevcut değildir; ancak bu gerçektir, çünkü prensipte vücutla birlikte hareket etmeyen bir gözlemci için fiziksel yollarla kanıtlanabilir.” 1 Yani, A. Einstein'a göre zamanın göreceli "yavaşlaması" ve uzunluğun "kısalması", bir cisimle hareket eden bir gözlemci için yoktur ve aynı zamanda aynı cisimle hareket etmeyen bir gözlemci için de meydana gelir. Bu, göreliliğin ana ve kaçınılmaz sonucudur - tekbencilik

! Gerçeklik, gözlem nesnesinin kendisi (parametrelerini gözlemlediğimiz hareketli maddi beden) değildir, ancak "gerçeklik" yalnızca öznelerin (gözlemcilerin) her birinin bu beden hakkındaki "fikirleridir". Buna göre A. Einstein'a göre gözlemci sayısı kadar "gerçeklik" vardır. 1. Solipsizm, yalnızca insanın ve onun bilincinin var olduğunu savunan öznel idealist bir teoridir ve objektif dünya


Ancak A. Einstein, Lorentz daralmasını uzunluğun göreli "kısalması" ile özdeşleştirmesi boşunaydı. Lorentz daralması ve göreceli uzunluk "kısalması" aynı formülle yazılsa da tamamen farklı anlamlara sahiptirler. Lorentz uzunluk daralması, Michelson-Morley deneyinin sıfır sonucunu açıklamak için bir hipotez olarak önerildi. Bu hipotez, "olağanüstülüğüne" rağmen (G. A. Lorenz'in sözleriyle), hareket eden bir cismin hareketsiz bir "eter" ile etkileşiminin bilinmeyen, ancak oldukça olası fiziksel nedenlere dayanıyordu. Lorentz büzülmesinin "esir" boyunca hareket eden herhangi bir şeyin uzunluğundaki gerçek bir azalma olduğu varsayılmıştır. maddi organlar , Olumsuz"sonuç"

gözlemler, bu cisimlerin ve gözlemcilerin göreceli hareket hızına bağlı olarak. Uzunluğun göreceli "kısalmasının" temeli, zamanın var olmayan göreceli "yavaşlaması"ydı. Sadece şunu ekleyebiliriz: pratikte ne Lorentz daralması ne de uzunluğun göreli "kısalması" gözlemlenir. Her iki "kısaltmanın" da Michelson-Morley deneyinin sıfır sonucunu açıklamakla hiçbir ilgisi yoktur. « Louis de Broglie, göreli "etkilerin" varlığının "gerçekliği" hakkında en doğru şekilde konuştu: Görünür (burada ve aşağıda yazar tarafından vurgulanmıştır) boyutta azalma eşlik ediyor belirgin saati yavaşlatmak. Örneğin A koordinat sisteminde bulunan ve B çerçevesi ile hareket eden saatlerin ilerleyişini inceleyen gözlemciler, A çerçevesinde hareketsiz durumdaki kendi saatlerinin gerisinde kaldıklarını göreceklerdir. Başka bir deyişle, hareket eden saatlerin diğerlerinden daha yavaş ilerlediği iddia edilebilir. sabit olanlar. Einstein'ın gösterdiği gibi bu aynı zamanda Lorentz dönüşümünün sonuçlarından biridir. Bu yüzden,.

Hayatımızda her gün belirgin olaylarla karşılaşırız. Cadde boyunca ilerlerken perspektifteki binaların aslında dikdörtgen paralel yüzlüleri temsil etmediğini görüyoruz. Binanın yakın kısımları bize daha yüksek ve daha hacimli geliyor. Ancak çocukluğumuzdan beri bunların perspektif yasaları olduğunu biliyoruz ve bu nedenle bu fenomeni gerçek olarak görmüyoruz. Deneyim bizi bu anlayışa yönlendirdi. Bizim için gerçeklik, katı bir yükseklik tekdüzeliğidir zıt taraflar dikdörtgen paralelyüzlüler – duvar inşa etmek, sonuçlarla desteklenmektedir hassas ölçümler binaların inşaatı sırasında gerçekleştirilir. İçinde yaşadığımız binaların duvarlarının yüksekliğinin, herhangi bir gözlemciye, yani sokakta yürüyen bir yayaya olan mesafeye bağlı olduğunu söyleyen bir "bilim adamı" olduğunu hayal edelim. Bu “bilim adamı”nı, böyle bir “keşif” için, her ne kadar bize ifadesinin “olabileceğine dair güvence vermeye çalışsa da” alkışlayamayacağımızı düşünüyorum. temel olarak fiziksel yollarla kanıtlanmış" Öyleyse neden 100 yıldır gerçekliği gözlem nesneleri - bizden bağımsız ve bağımsız olarak var olan maddi bedenler - olarak değil de, bunların yerine, sözde hıza bağlı olarak, gözlemcilerin bu maddi cisimler hakkındaki bireysel "fikirlerini" koyduk? göreceli hareket? Maddi bir cismin parametrelerinden herhangi birinin ölçülen değerinin, belirli gözlemcilerin bu cisme göre hareket hızına bağlı olduğu gerçekten ortaya çıksa bile, neden ölçüm sonucuna ilişki denkleminden hesaplanan bir düzeltme eklemiyoruz? Ölçülen parametrenin bağıl hareket hızıyla ölçülmesi ve tüm gözlemciler için aynı değerin elde edilmesi gerçek değer gözlemlenen malzeme gövdesinin parametresi? Bu tam olarak metrologların genellikle yaptığı şeydir; ölçüm işlemi sırasında bir nedenden dolayı ortaya çıkan görünür olayların etkisini telafi etmek için ölçüm sonuçlarına gerekli düzeltmeleri getirir. Bu basit yöntem, elde edilen ölçüm sonuçlarını düzeltmelerine ve bunları maksimum doğrulukla tek bir ölçümle aynı hizaya getirmelerine olanak tanır. fiziksel gerçeklik

- maddi gövde. O halde kütle neyi gösteriyor? Zamanın var olmayan göreceli "yavaşlaması"nın "kaydedildiği" yer? Tek bir cevap olabilir. Gerçekte, deneyciler zamanda belirgin bir yavaşlama değil, akış hızında gerçek bir yavaşlama kaydetmektedir. fiziksel süreçler bize göre ışık hızıyla karşılaştırılabilecek yüksek hızlarda veya yüksek ivmelerle hareket eden maddi nesnelerde meydana gelir. Nesnel sebep örneğin hızlı hareket eden kararsız parçacıkların "ömründe" bir artış gibi bazı gözlemlenebilir fiziksel süreçlerin süresindeki gerçek bir artış, bu parçacıkların iç yapısında meydana gelen değişikliklerin bir sonucu olarak ortaya çıkan değişikliklerle ilişkilendirilmelidir. ışık altı hızda veya yüksek ivmede ona göre hareket ederken "eter" ile etkileşimlerinin yoğunluğu. Sonuç, bugün yanılgıya düştüğümüzü gösteriyor tesadüf

SRT'de elde edilen matematiksel formüller, nesnel olarak meydana gelen süreçleri tanımlaması gereken ve fiziksel süreçlerin hızındaki yavaşlamayı açıklayan formüllerle farklı bir teoriye ihtiyaç vardır. Özetleyelim. 19. - 20. yüzyılların akıntılarında "bocalayan" fizik, "şeklinde güzel bir yemi" yuttu". görelilik ilkesi"

ve mutlak ışık hızının “çelik kancasına” sıkı sıkıya yakalanmıştı. STR'nin fiziği derin bir krizden derhal "çıkardığı" hala genel olarak kabul edilmektedir. Belki “ortaya çıkardı” ama sonuç olarak nereye “getirdi”? Solipsizmin "bataklığında", görünürde hiçbir çıkış yolu olmayan görünür fenomenlerle zirveye "büyümüş". Doktor

teknik bilimler

A. GÖLÜBEV.

Geçen yılın ortasında dergilerde sansasyonel bir mesaj çıktı. Bir grup Amerikalı araştırmacı, çok kısa bir lazer darbesinin, özel olarak seçilmiş bir ortamda, boşluktan yüzlerce kat daha hızlı hareket ettiğini keşfetti. Bu fenomen tamamen inanılmaz görünüyordu (ışığın ortamdaki hızı her zaman boşluktakinden daha azdır) ve hatta özel görelilik teorisinin geçerliliği hakkında şüpheler uyandırdı. Bu arada, süper ışıklı bir fiziksel nesne - kazanç ortamındaki bir lazer darbesi - ilk olarak 2000'de değil, 35 yıl önce, 1965'te keşfedildi ve süper ışık hareketinin olasılığı, 70'lerin başına kadar geniş çapta tartışıldı. Bugün, bu garip fenomen etrafındaki tartışma yeni bir güçle alevlendi. "Süperluminal" hareket örnekleri. bir lazer flaşının bir kuantum amplifikatörden (ters popülasyonlu bir ortam) geçirilmesiyle elde edilmeye başlandı.

Yükseltici bir ortamda, bir ışık darbesinin başlangıç ​​bölgesi yükseltici ortamda atomların uyarılmış emisyonuna neden olur ve son bölgesi enerjinin emilmesine neden olur. Sonuç olarak, gözlemciye darbenin ışıktan daha hızlı hareket ettiği görülecektir.

Lijun Wong'un deneyi.

Şeffaf bir malzemeden (örneğin cam) yapılmış bir prizmadan geçen ışık ışını kırılır, yani dağılır.

Bir ışık darbesi, farklı frekanslardaki bir dizi salınımdır.

Muhtemelen herkes - hatta fizikten uzak insanlar bile - maddi nesnelerin mümkün olan maksimum hareket hızının veya herhangi bir sinyalin yayılmasının, ışığın boşluktaki hızı olduğunu biliyor. Harf ile belirtilir İle ve saniyede neredeyse 300 bin kilometre; kesin değer İle= 299.792.458 m/sn. Işığın boşluktaki hızı temel fiziksel sabitlerden biridir. aşan hızlara ulaşamama İle, Einstein'ın özel görelilik teorisinden (STR) kaynaklanmaktadır. Eğer sinyallerin süper ışık hızlarında iletilmesinin mümkün olduğu kanıtlanabilseydi, görelilik teorisi çökerdi. Şu ana kadar bu, hızların varlığına ilişkin yasağı çürütmek için yapılan sayısız girişime rağmen gerçekleşmedi. İle. Bununla birlikte, son deneysel çalışmalar, özel olarak yaratılmış koşullar altında, görelilik teorisinin ilkelerini ihlal etmeden ışık üstü hızların gözlemlenebileceğini gösteren çok ilginç bazı olayları ortaya çıkardı.

Başlangıç ​​olarak ışık hızı problemiyle ilgili ana hususları hatırlayalım. Her şeyden önce: neden imkansız (eğer normal koşullar) ışık sınırını aşıyor mu? Çünkü o zaman dünyamızın temel yasası ihlal edilir - sonucun nedenden önce gelemeyeceğine göre nedensellik yasası. Mesela bir ayının önce öldüğünü, sonra avcının vurduğunu hiç kimse gözlemlemedi. Aşan hızlarda İle, olayların sırası tersine döner, zaman bandı geri sarılır. Bunu aşağıdaki basit mantıkla doğrulamak kolaydır.

Işıktan hızlı hareket eden bir tür uzay mucizesi gemisinde olduğumuzu varsayalım. Daha sonra yavaş yavaş kaynağın daha erken ve daha erken bir zamanda yaydığı ışığa yetişirdik. İlk olarak, örneğin dün yayılan fotonları yakalardık, sonra dünden önceki gün yayılanları, sonra bir hafta, bir ay, bir yıl önce vb. yayılanları yakalardık. Işık kaynağı yaşamı yansıtan bir ayna olsaydı, önce dünün olaylarını, sonra dünden önceki günü vb. görürdük. Mesela yaşlı bir adamın yavaş yavaş orta yaşlı bir adama, sonra genç bir adama, bir delikanlıya, bir çocuğa dönüştüğünü görebiliyorduk... Yani zaman geri dönecek, şimdiki zamandan şimdiki zamana geçecektik. geçmiş. O zaman nedenler ve sonuçlar yer değiştirecektir.

Her ne kadar bu tartışma, ışığı gözlemleme sürecinin teknik ayrıntılarını tamamen göz ardı etse de, temel bir bakış açısıyla, süper ışık hızlarındaki hareketin dünyamızda mümkün olmayan bir duruma yol açtığını açıkça göstermektedir. Bununla birlikte, doğa daha da katı koşullar belirlemiştir: yalnızca süper ışık hızında hareket etmek değil, aynı zamanda ışık hızına eşit bir hızda hareket etmek de imkansızdır - ona ancak yaklaşılabilir. Görelilik teorisine göre, hareket hızı arttığında üç durum ortaya çıkar: Hareket eden bir nesnenin kütlesi artar, hareket yönündeki boyutu azalır ve bu nesne üzerindeki zamanın akışı yavaşlar (noktadan itibaren). harici bir "dinlenme" gözlemcisinin görüşü). Sıradan hızlarda bu değişiklikler ihmal edilebilir düzeydedir, ancak ışık hızına yaklaştıkça giderek daha fazla fark edilir hale gelirler ve sınırda - eşit bir hızda İle, - kütle sonsuz büyüklükte olur, nesne hareket yönünde tamamen boyut kaybeder ve üzerinde zaman durur. Bu nedenle hiçbir maddi cisim ışık hızına ulaşamaz. Yalnızca ışığın kendisi böyle bir hıza sahiptir! (Ayrıca "herşeye nüfuz eden" bir parçacık - bir foton gibi, daha düşük bir hızda hareket edemeyen bir nötrino İle.)

Şimdi sinyal iletim hızı hakkında. Burada ışığın elektromanyetik dalgalar biçimindeki temsilinin kullanılması uygundur. Sinyal nedir? Bu iletilmesi gereken bazı bilgilerdir. Mükemmel elektromanyetik dalga- bu kesinlikle tek bir frekansa sahip sonsuz bir sinüzoiddir ve herhangi bir bilgi taşıyamaz çünkü böyle bir sinüzoidin her periyodu bir öncekini tam olarak tekrarlar. Sinüs dalgası fazının hareket hızı - sözde faz hızı - Belirli koşullar altında bir ortamda ışığın boşluktaki hızını aşabilir. Faz hızı sinyalin hızı olmadığından burada herhangi bir kısıtlama yoktur - henüz mevcut değildir. Bir sinyal oluşturmak için dalganın üzerinde bir tür "işaret" yapmanız gerekir. Böyle bir işaret, örneğin dalga parametrelerinden herhangi birinde (genlik, frekans veya başlangıç ​​​​fazı) bir değişiklik olabilir. Ancak işaret konulduğu anda dalga sinüzoidalliğini kaybeder. Farklı genliklere, frekanslara ve başlangıç ​​aşamalarına sahip bir dizi basit sinüs dalgasından (bir grup dalga) oluşan modüle edilmiş hale gelir. İşaretin modüle edilmiş dalgada hareket ettiği hız, sinyalin hızıdır. Bir ortamda yayılırken, bu hız genellikle yukarıda bahsedilen dalga grubunun bir bütün olarak yayılmasını karakterize eden grup hızıyla çakışır (bkz. "Bilim ve Yaşam" No. 2, 2000). Normal koşullar altında grup hızı ve dolayısıyla sinyal hızı, ışığın boşluktaki hızından daha düşüktür. Burada “normal koşullar altında” ifadesinin kullanılması tesadüf değildir, çünkü bazı durumlarda grup hızı aşılabilmektedir. İle hatta anlamını bile kaybeder, ancak bu durumda sinyal yayılımıyla ilgili değildir. Servis istasyonu, bir sinyali aşağıdaki hızlardan daha yüksek bir hızda iletmenin imkansız olduğunu tespit eder. İle.

Bu neden böyle? Çünkü herhangi bir sinyalin daha yüksek bir hızda iletilmesinin önünde bir engel var. İle Aynı nedensellik yasası işliyor. Böyle bir durumu hayal edelim. A noktasında, bir ışık parlaması (olay 1), belirli bir radyo sinyali gönderen cihazı açar ve uzak bir B noktasında, bu radyo sinyalinin etkisi altında bir patlama meydana gelir (olay 2). Olay 1'in (parlama) neden olduğu ve olay 2'nin (patlama) meydana gelen sonuç olduğu açıktır. daha sonraki nedenler. Ancak radyo sinyali süper ışık hızında yayılırsa, B noktasına yakın bir gözlemci ilk önce bir patlama görecek ve ancak o zaman patlama ona aynı hızda ulaşacaktır. İle patlamanın nedeni bir ışık parlaması. Yani bu gözlemci için 2. olay, 1. olaydan daha önce meydana gelmiş, yani sonuç nedenden önce gelmiş olacaktır.

Görelilik teorisinin “süper ışık yasağının” yalnızca maddi cisimlerin hareketine ve sinyallerin iletimine dayatıldığını vurgulamak yerinde olacaktır. Çoğu durumda herhangi bir hızda hareket etmek mümkündür ancak bu, maddi nesnelerin veya sinyallerin hareketi olmayacaktır. Örneğin, biri yatay olarak yerleştirilmiş, diğeri küçük bir açıyla kesişen, aynı düzlemde uzanan oldukça uzun iki cetveli hayal edin. Birinci cetvel yüksek hızla aşağı doğru (okla gösterilen yönde) hareket ettirilirse cetvellerin kesişme noktasının istenildiği kadar hızlı koşması sağlanabilir ancak bu nokta maddi bir cisim değildir. Başka bir örnek: Bir el feneri (veya dar bir ışın üreten bir lazer) alırsanız ve hızlı bir şekilde havada bir yay çizerseniz, o zaman doğrusal hızışık huzmesi mesafe arttıkça artacaktır ve yeterince büyük mesafe aşacak İle. Işık noktası A ve B noktaları arasında ışık üstü hızda hareket edecektir, ancak bu A'dan B'ye bir sinyal iletimi olmayacaktır çünkü böyle bir ışık noktası A noktası hakkında herhangi bir bilgi taşımamaktadır.

Görünüşe göre süper ışık hızları sorunu çözülmüş. Ancak yirminci yüzyılın 60'lı yıllarında teorik fizikçiler, takyon adı verilen süperluminal parçacıkların varlığına dair hipotezi öne sürdüler. Bunlar çok tuhaf parçacıklar: Teorik olarak mümkünler, ancak görelilik teorisiyle çelişkileri önlemek için onlara hayali bir hareketsiz kütle atanması gerekiyordu. Fiziksel olarak hayali kütle mevcut değildir; bu tamamen matematiksel bir soyutlamadır. Bununla birlikte, takyonlar hareketsiz olamayacağı için bu pek fazla alarma neden olmadı - sadece boşlukta ışık hızını aşan hızlarda var olurlar (eğer varsa!) ve bu durumda takyon kütlesinin gerçek olduğu ortaya çıkar. Burada fotonlarla bazı benzerlikler var: Bir fotonun sıfır durgun kütlesi vardır, ancak bu basitçe fotonun hareketsiz olamayacağı anlamına gelir; ışık durdurulamaz.

Beklenebileceği gibi en zor şeyin, takiyon hipotezini nedensellik yasasıyla uzlaştırmak olduğu ortaya çıktı. Bu yönde yapılan girişimler oldukça ustaca olmasına rağmen bariz bir başarıya yol açmadı. Takyonları deneysel olarak da hiç kimse kaydetmeyi başaramadı. Sonuç olarak süperluminal olarak takyonlara olan ilgi temel parçacıklar yavaş yavaş gözden kayboldu.

Ancak 60'lı yıllarda, başlangıçta fizikçilerin kafasını karıştıran bir fenomen deneysel olarak keşfedildi. Bu, A. N. Oraevsky'nin “Güçlendirilmiş medyada süper ışık dalgaları” (UFN No. 12, 1998) makalesinde ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Burada konunun özünü kısaca özetleyerek, detaylarıyla ilgilenen okuyucuyu belirtilen yazıya yönlendireceğiz.

Lazerlerin keşfinden kısa bir süre sonra - 60'ların başında - kısa (yaklaşık 1 ns = 10-9 s süren) yüksek güçlü ışık darbelerinin elde edilmesi sorunu ortaya çıktı. Bunu yapmak için, bir optik kuantum amplifikatöründen kısa bir lazer darbesi geçirildi. Darbe, ışın bölücü bir ayna tarafından iki parçaya bölündü. Bunlardan daha güçlü olan biri amplifikatöre gönderildi ve diğeri havada yayıldı ve amplifikatörden geçen darbenin karşılaştırılabileceği bir referans darbesi olarak görev yaptı. Her iki darbe de fotodetektörlere beslendi ve bunların çıkış sinyalleri osiloskop ekranında görsel olarak gözlemlendi. Amplifikatörden geçen ışık darbesinin referans darbeye kıyasla bir miktar gecikme yaşaması, yani amplifikatördeki ışığın yayılma hızının havadakinden daha az olması bekleniyordu. Darbenin amplifikatörde yalnızca havadakinden daha yüksek bir hızda değil, aynı zamanda vakumdaki ışığın hızından birkaç kat daha yüksek bir hızda yayıldığını keşfettiklerinde araştırmacıların şaşkınlığını bir düşünün!

İlk şoku atlatan fizikçiler, böylesine beklenmedik bir sonucun nedenini aramaya başladı. Özel görelilik teorisinin ilkeleri hakkında hiç kimsenin en ufak bir şüphesi bile yoktu ve doğru açıklamanın bulunmasına yardımcı olan da buydu: SRT'nin ilkeleri korunursa, o zaman cevap, yükseltici ortamın özelliklerinde aranmalıdır.

Burada ayrıntılara girmeden sadece şunu belirtmekle yetineceğiz: detaylı analiz güçlendirici ortamın etki mekanizması durumu tamamen açıklığa kavuşturdu. Önemli olan, darbe yayılımı sırasında foton konsantrasyonundaki bir değişiklikti; bu değişiklik, ortamın kazancındaki bir değişikliğin neden olduğu bir değişiklikti. negatif değer darbenin arka kısmının geçişi sırasında, ortam zaten enerjiyi emdiğinde, çünkü kendi rezervi, aktarımı nedeniyle zaten tükenmiştir. ışık darbesi. Emilim, dürtünün artmasına değil, zayıflamasına neden olur ve böylece dürtü ön kısımda güçlenir, arka kısımda zayıflar. Amplifikatör ortamında ışık hızında hareket eden bir cihaz kullanarak bir darbe gözlemlediğimizi hayal edelim. Ortam şeffaf olsaydı, dürtünün hareketsizlik içinde donduğunu görürdük. Yukarıda bahsedilen sürecin gerçekleştiği ortamda, darbenin ön kenarının güçlenmesi ve arka kenarının zayıflaması, gözlemciye ortamın darbeyi ileriye doğru hareket ettirdiği gibi görünecektir. Ancak cihaz (gözlemci) ışık hızında hareket ettiğinden ve dürtü onu geçtiğinden, dürtü hızı ışık hızını aşıyor! Deneyciler tarafından kaydedilen bu etkidir. Ve burada aslında görelilik teorisiyle hiçbir çelişki yok: Amplifikasyon süreci basitçe öyle ki, daha önce ortaya çıkan fotonların konsantrasyonu, daha sonra ortaya çıkanlardan daha büyük çıkıyor. Süperluminal hızlarda hareket eden fotonlar değil, bir osiloskopta gözlemlenen darbe zarfı, özellikle de maksimumudur.

Bu nedenle, sıradan ortamlarda her zaman ışığın zayıflaması ve kırılma indisi tarafından belirlenen hızında bir azalma olurken, aktif lazer ortamda yalnızca ışığın artması değil, aynı zamanda ışık üstü hızda bir darbenin yayılması da vardır.

Bazı fizikçiler tünel etkisi sırasında süperlüminal hareketin varlığını deneysel olarak kanıtlamaya çalıştılar; bu, dünyadaki en şaşırtıcı olaylardan biri. kuantum mekaniği. Bu etki, bir mikropartikülün (daha doğrusu bir mikronesnenin) farklı koşullar Hem parçacık hem de dalga özellikleri sergileyen) potansiyel bariyer olarak adlandırılan bariyeri geçme kapasitesine sahiptir; bu, dünyada tamamen imkansız bir olaydır. klasik mekanik(burada analoji şu şekilde olacaktır: duvara atılan bir top duvarın diğer tarafına düşecektir veya duvara bağlı bir ipe verilen dalga benzeri hareket, duvara bağlı bir ipe aktarılacaktır) diğer taraftaki duvar). Kuantum mekaniğinde tünel etkisinin özü aşağıdaki gibidir. Belirli bir enerjiye sahip bir mikro nesne, belirli bir enerjiye sahip bir alanla karşılaşırsa potansiyel enerji Mikro nesnenin enerjisini aşan bu bölge onun için bir bariyer görevi görür ve yüksekliği enerji farkına göre belirlenir. Ancak mikro nesne bariyerden "sızıyor"! Bu olasılık ona, etkileşimin enerjisi ve zamanı için yazılmış, iyi bilinen Heisenberg belirsizlik ilişkisi tarafından verilmiştir. Bir mikro nesnenin bir bariyerle etkileşimi oldukça belirli bir süre boyunca meydana gelirse, o zaman mikro nesnenin enerjisi tam tersine belirsizlikle karakterize edilecektir ve eğer bu belirsizlik bariyerin yüksekliği düzeyindeyse o zaman mikro nesnenin enerjisi belirsizlikle karakterize edilecektir. ikincisi, mikro nesne için aşılmaz bir engel olmaktan çıkar. Potansiyel bir bariyerden geçme hızı, bu hızın aşılabileceğine inanan bazı fizikçiler tarafından araştırma konusu haline gelmiştir. İle.

Haziran 1998'de uluslararası sorunlara ilişkin bir sempozyum düzenlendi. süperluminal hareketler Berkeley, Viyana, Köln ve Floransa'daki dört laboratuvarda elde edilen sonuçların tartışıldığı yer.

Ve son olarak, 2000 yılında süperluminal yayılmanın etkilerinin ortaya çıktığı iki yeni deney hakkında raporlar ortaya çıktı. Bunlardan biri Lijun Wong ve meslektaşları tarafından gerçekleştirildi. araştırma enstitüsü Princeton'da (ABD). Bunun sonucu, sezyum buharıyla dolu bir odaya giren ışık darbesinin hızını 300 kat arttırmasıdır. Nabzın ana kısmının, nabız ön duvardan odaya girdiğinden bile önce odanın uzak duvarından çıktığı ortaya çıktı. Bu durum sadece sağduyuya değil, esas itibarıyla görelilik teorisine de aykırıdır.

L. Wong'un mesajı, çoğu elde edilen sonuçlarda görelilik ilkelerinin ihlal edildiğini görmeye meyilli olmayan fizikçiler arasında yoğun tartışmalara neden oldu. Onlara göre asıl zorluk bu deneyi doğru bir şekilde açıklamaktır.

L. Wong'un deneyinde, sezyum buharının bulunduğu odaya giren ışık atımının süresi yaklaşık 3 μs idi. Sezyum atomları, "temel durumun aşırı ince manyetik alt seviyeleri" olarak adlandırılan on altı olası kuantum mekaniksel durumda mevcut olabilir. Optik lazer pompalama kullanılarak neredeyse tüm atomlar bu on altı durumdan yalnızca birine getirildi; bu, Kelvin ölçeğinde (-273,15 o C) neredeyse mutlak sıfır sıcaklığa karşılık geliyor. Sezyum odasının uzunluğu 6 santimetreydi. Boşlukta ışık 0,2 ns'de 6 santimetre yol alır. Ölçümlerin gösterdiği gibi, ışık atımı, sezyumlu odadan, vakumdakinden 62 ns daha kısa sürede geçti. Başka bir deyişle, bir darbenin sezyum ortamından geçmesi için geçen süre eksi işaretine sahiptir! Aslında 0,2 ns'den 62 ns'yi çıkarırsak “negatif” zaman elde ederiz. Ortamdaki bu "negatif gecikme" - anlaşılmaz bir zaman sıçraması - darbenin boşlukta odacıktan 310 geçiş yaptığı süreye eşittir. Bu "geçici tersine dönmenin" sonucu, odadan çıkan darbenin, gelen darbe odanın yakın duvarına ulaşmadan önce odadan 19 metre uzağa hareket etmeyi başarmasıydı. Böylesine inanılmaz bir durum nasıl açıklanabilir (tabii ki deneyin saflığından şüphe etmiyorsak)?

Devam eden tartışmaya bakılırsa, henüz kesin bir açıklama bulunamamıştır, ancak ortamın alışılmadık dağılım özelliklerinin burada bir rol oynadığına şüphe yoktur: Lazer ışığıyla uyarılan atomlardan oluşan sezyum buharı, anormal dağılıma sahip bir ortamdır . Ne olduğunu kısaca hatırlayalım.

Bir maddenin dağılımı faz (sıradan) kırılma indisine bağlıdır Nışık dalga boyu l üzerinde. Normal dağılımda, dalga boyu azaldıkça kırılma indisi artar ve bu durum cam, su, hava ve ışığa karşı şeffaf olan diğer tüm maddeler için de geçerlidir. Işığı güçlü bir şekilde emen maddelerde, kırılma indisinin dalga boyundaki değişiklikle seyri tersine döner ve çok daha dik hale gelir: l azaldıkça (frekans w arttıkça), kırılma indisi keskin bir şekilde azalır ve belirli bir dalga boyu bölgesinde birlikten daha az olur (faz hızı V f > İle). Bu, bir maddedeki ışığın yayılma düzeninin kökten değiştiği anormal bir dağılımdır. Grup hızı V gr, dalgaların faz hızından daha büyük hale gelir ve boşluktaki ışığın hızını aşabilir (ve ayrıca negatif olabilir). L. Wong, deneyinin sonuçlarının açıklanabilme ihtimalinin altında yatan neden olarak bu duruma işaret ediyor. Ancak şunu belirtmek gerekir ki, bu durum V gr > İle tamamen biçimseldir, çünkü grup hızı kavramı, bir dalga grubunun yayılma sırasında neredeyse şeklini değiştirmediği şeffaf ortam için küçük (normal) dağılım durumu için tanıtılmıştır. Anormal dağılım bölgelerinde ışık darbesi hızla deforme olur ve grup hızı kavramı anlamını kaybeder; bu durumda, şeffaf ortamda grup hızıyla çakışan ve emilimli ortamlarda ışığın boşluktaki hızından daha düşük kalan sinyal hızı ve enerji yayılma hızı kavramları tanıtılır. Ancak Wong'un deneyinde ilginç olan şey şu: Anormal dağılıma sahip bir ortamdan geçen ışık darbesi deforme olmaz; şeklini tam olarak korur! Bu da dürtünün grup hızıyla yayıldığı varsayımına karşılık gelir. Ancak eğer öyleyse, o zaman ortamda herhangi bir absorpsiyon olmadığı ortaya çıkar, ancak ortamın anormal dağılımı tam olarak absorpsiyondan kaynaklanmaktadır! Wong, pek çok şeyin belirsiz kaldığını kabul ederken, deney düzeneğinde olup bitenlerin ilk tahminde aşağıdaki gibi açıkça açıklanabileceğine inanıyor.

Bir ışık darbesi farklı dalga boylarına (frekanslara) sahip birçok bileşenden oluşur. Şekilde bu bileşenlerden üçü gösterilmektedir (dalga 1-3). Bir noktada, üç dalganın tümü aynı fazdadır (maksimumları çakışır); burada toplanıyorlar, birbirlerini güçlendiriyorlar ve bir dürtü oluşturuyorlar. Gibi daha fazla yayılım Uzayda dalgaların fazı bozulur ve böylece birbirlerini “söndürürler”.

Anormal dağılım bölgesinde (sezyum hücresinin içinde), daha kısa olan dalga (dalga 1) daha uzun hale gelir. Tersine, üçünün en uzunu olan dalga (3. dalga) en kısası olur.

Dolayısıyla dalgaların evreleri de buna göre değişir. Dalgalar sezyum hücresinden geçtikten sonra dalga cepheleri eski haline döner. Anormal dağılıma sahip bir maddede alışılmadık bir faz modülasyonuna uğrayan söz konusu üç dalga, bir noktada kendilerini yine aynı fazda buluyor. Burada tekrar toplanırlar ve sezyum ortamına giren darbeyle tamamen aynı şekle sahip bir darbe oluştururlar.

Tipik olarak havada ve aslında normal dağılıma sahip herhangi bir şeffaf ortamda, bir ışık atımı uzak bir mesafeye yayılırken şeklini doğru bir şekilde koruyamaz, yani tüm bileşenleri yayılma yolu boyunca herhangi bir uzak noktada aşamalandırılamaz. Ve normal şartlarda bir süre sonra bu kadar uzak bir noktada bir ışık darbesi belirir. Ancak deneyde kullanılan ortamın anormal özellikleri nedeniyle, uzak noktadaki darbenin bu ortama girerken olduğu gibi aşamalı olduğu ortaya çıktı. Böylece ışık atımı sanki uzak bir noktaya giderken negatif bir zaman gecikmesine sahipmiş gibi davranır, yani ona daha geç değil, ortamdan geçtiğinden daha erken varır!

Çoğu fizikçi bu sonucu odanın dağıtıcı ortamında düşük yoğunluklu bir öncül maddenin ortaya çıkışıyla ilişkilendirme eğilimindedir. Gerçek şu ki, bir darbenin spektral ayrışması sırasında, spektrum, darbenin "ana kısmının" önüne geçen, öncü olarak adlandırılan, göz ardı edilebilecek kadar küçük genliğe sahip, keyfi olarak yüksek frekansların bileşenlerini içerir. Kuruluşun niteliği ve öncülün şekli, ortamdaki dağılma yasasına bağlıdır. Bunu akılda tutarak, Wong'un deneyindeki olaylar dizisinin aşağıdaki şekilde yorumlanması önerildi. Haberciyi kendi önüne "uzatan" gelen dalga kameraya yaklaşır. Gelen dalganın zirvesi odanın yakın duvarına çarpmadan önce, öncü, odada uzak duvara ulaşan ve ondan yansıyan bir "ters dalga" oluşturan bir darbenin görünümünü başlatır. Bu dalga 300 kat daha hızlı yayılıyor İle, yakın duvara ulaşır ve gelen dalgayı karşılar. Bir dalganın zirveleri diğerinin çukurlarıyla buluşuyor, böylece birbirlerini yok ediyorlar ve sonuç olarak geriye hiçbir şey kalmıyor. Gelen dalganın, odanın diğer ucunda kendisine enerji "ödünç veren" sezyum atomlarına "borcunu ödediği" ortaya çıktı. Deneyin yalnızca başlangıcını ve sonunu izleyen herkes, yalnızca zamanda ileri "sıçrayan" ve daha hızlı hareket eden bir ışık darbesi görecektir. İle.

L. Wong, deneyinin görelilik teorisiyle tutarlı olmadığına inanıyor. Süper ışık hızının erişilemezliği hakkındaki ifadenin yalnızca hareketsiz kütleye sahip nesneler için geçerli olduğuna inanıyor. Işık, kütle kavramının genellikle uygulanamadığı dalgalar biçiminde ya da bilindiği gibi durgun kütleli fotonlar biçiminde temsil edilebilir. sıfıra eşit. Bu nedenle Wong'a göre ışığın boşluktaki hızı sınır değildir. Ancak Wong, keşfettiği etkinin, bilginin normalden daha hızlı iletilmesini mümkün kılmadığını itiraf ediyor. İle.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'ndan fizikçi P. Milonni, "Buradaki bilgi zaten nabzın öncüsünde yer alıyor" diyor ve "Ve bu, ışıktan daha hızlı bilgi gönderiyormuşsunuz izlenimini verebilir" diyor. göndermiyoruz.”

Çoğu fizikçi buna inanıyor yeni iş temel ilkelere ezici bir darbe indirmiyor. Ancak fizikçilerin tümü sorunun çözüldüğüne inanmıyor. 2000 yılında ilginç bir deney daha gerçekleştiren İtalyan araştırma grubundan Profesör A. Ranfagni, bu sorunun hala cevapsız olduğuna inanıyor. Daniel Mugnai, Anedio Ranfagni ve Rocco Ruggeri tarafından gerçekleştirilen bu deney, santimetre dalga radyo dalgalarının, normal hava yolculuğunda, hızları aşan hızlarda seyahat ettiğini keşfetti. İle%25 oranında.

Özetlemek gerekirse şunu söyleyebiliriz. Eserler son yıllar belirli koşullar altında süper ışık hızının gerçekten meydana gelebileceğini gösteriyor. Peki süper ışık hızlarında tam olarak hareket eden şey nedir? Daha önce de belirtildiği gibi görelilik teorisi, maddi cisimler ve bilgi taşıyan sinyaller için bu tür hızları yasaklamaktadır. Bununla birlikte, bazı araştırmacılar ısrarla ışık bariyerinin özellikle sinyaller için aşıldığını göstermeye çalışıyorlar. Bunun nedeni, özel görelilik teorisinin katı bir matematiksel gerekçeye sahip olmamasıdır (mesela Maxwell denklemlerine dayalıdır). elektromanyetik alan) sinyallerin daha yüksek bir hızda iletilmesinin imkansızlığı İle. STR'de böyle bir imkansızlığın, Einstein'ın hızları toplama formülüne dayanarak tamamen aritmetik olarak kurulduğu söylenebilir, ancak bu temelde nedensellik ilkesiyle doğrulanır. Einstein'ın kendisi, süperluminal sinyal iletimi konusunu ele alarak, bu durumda şunu yazdı: “... elde edilen eylemin nedenden önce geldiği bir sinyal iletim mekanizmasının mümkün olduğunu düşünmek zorundayız. Ancak bu tamamen mantıksal bir noktadan kaynaklansa da. Görüş kendini içermiyor, bence hiçbir çelişki yok; yine de tüm deneyimlerimizin doğasıyla o kadar çelişiyor ki, bunu varsaymak imkansız. V > s Yeterince kanıtlanmış görünüyor." Nedensellik ilkesi, süperluminal sinyal aktarımının imkansızlığının altında yatan temel taşıdır. Ve görünüşe göre, deneyciler bu tür sinyalleri ne kadar tespit etmek isterse istesin, istisnasız tüm süperluminal sinyal arayışları bu taşa rastlayacaktır. sinyaller, çünkü dünyamızın doğası böyledir.

Sonuç olarak, yukarıdakilerin hepsinin özellikle dünyamız, Evrenimiz için geçerli olduğunu vurgulamak gerekir. Bu cümlenin kurulmasının nedeni son zamanlarda Astrofizik ve kozmolojide, bizden gizlenmiş, topolojik tüneller (atlayıcılar) ile birbirine bağlanan birçok Evrenin varlığına izin veren yeni hipotezler ortaya çıkıyor. Bu bakış açısı, örneğin ünlü astrofizikçi N.S. Dışarıdan bakan bir gözlemci için bu tünellerin girişleri, kara delikler gibi anormal yerçekimsel alanlarla gösterilir. Hipotez yazarlarının öne sürdüğü gibi bu tür tünellerdeki hareketler, ışık hızının sıradan uzayda dayattığı hız sınırını aşmayı ve dolayısıyla bir zaman makinesi yaratma fikrinin hayata geçirilmesini mümkün kılacak. .. Bu tür Evrenlerde bizim için alışılmadık bir şeyin aslında gerçekleşmesi mümkündür. Ve şimdilik bu tür hipotezler bilim kurgu hikayelerini fazlasıyla anımsatıyor olsa da, çok öğeli bir cihaz modelinin temel olasılığını kategorik olarak reddetmek pek mümkün değil. maddi dünya. Başka bir şey de, tüm bu diğer Evrenlerin, büyük olasılıkla, Evrenimizde yaşayan ve düşüncelerinin gücüyle bize kapalı dünyaları bulmaya çalışan teorik fizikçilerin tamamen matematiksel yapıları olarak kalacağıdır...

Aynı konudaki konuya bakın