Войти
Быстрее света (также сверхсветовой или FTL ) связь и перемещение - это предположительное распространение информации или материи быстрее, чем скорость света.
Специальная теория относительности подразумевает, что только частицы с нулевой массой покоя могут двигаться со скоростью света. Тахионы, частицы, скорость которых превышает скорость света, были выдвинуты гипотезами, но их существование было нарушено причинно-следственной связью, и физики пришли к единому мнению, что они не могут существовать. Некоторые физики называют «очевидным» или «» FTL, что зависит от гипотезы о том, что необычно искаженные пространства-времени могут достичь материи достижения удаленных мест за меньшее время, чем свет мог бы в нормальных условиях. или неискаженное пространство-время.
Согласно современным научным теориям, вещество должно перемещаться со скоростью медленнее света (также субсветовой или STL ) относительно области локально искаженного-времени. Кажущееся сверхсильное расстояние не исключается общей теорией относительности ; однако любое очевидное физическое правдоподобие сверхсветовой яркости является умозрительным. Примеры очевидных предложений сверхсветовой освещенности: привод Алькубьерре и проходимая червоточина.
В контексте этой статьи FTL - это передача информации или материи быстрее, чем c, константа, равная скорости света в вакууме, что составляет 299 792 458 м / с (по определению метра) или около 186 282 397 миль в секунду. Это не совсем то же самое, что движение быстрее света, поскольку:
Ни одно из этих явлений не вызывает специальную теорию относительности и не вызывает проблем с но-следственной связью, и, таким образом, ни одно из этих явлений не квалифицируется FTL, как описано здесь.
В следующих примерах может поступать, что некоторые распространяют быстрее света, поэтому они не нарушают специальную теорию относительности.
Для наблюдателя, привязанного к земле, объекты в небе совершают один оборот вокруг Земли за один день. Проксима Центавра, ближайшая звезда за пределами Солнечной системы, находится на расстоянии около четырех световых лет. В системе отсчета, в которой используется Проксима Центавра, воспринимается как движущаяся по круговой траектории с этой скоростью четыре световых года, ее можно описать как имеющую скорость, во много раз превышающую, как окружную скорость объекта, движущегося в круге - это произведение радиуса и угловой скорости. Также возможно на геостатическом обзоре для таких объектов, как кометы, имеет свою скорость от субсветовой до сверхсветовой и наоборот, просто потому, что расстояние от Земли меняется. Кометы могут иметь орбиты, которые выводят их на более чем 1000 а.е.. Окружность круга радиусом 1000 а.е. больше одного светового дня. Другими словами, комета на таком расстоянии является сверхсветовой в геостатической и, следовательно, неинерциальной системе отсчета.
Если лазерный луч проходит через удаленный объект, пятно лазерного света может легко перемещаться по объекту со скоростью, превышающей c. Точно так же тень, проецируемая на удаленный объект, может перемещаться по объекту быстрее, чем c. Ни в одном свет не перемещается от источника к объекту быстрее, чем c, и никакая информация не перемещается быстрее света.
Скорость, с которой два движущихся объекта сближение единой системы отсчета называется взаимной или близкой скоростью. Это может приближаться к удвоенной скорости света, как в случае двух частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, в противоположных направлениях по отношению к системе отсчета.
Представьте себе быстро движущиеся частицы, приближающиеся друг к другу с противоположных сторон ускорителя частиц коллайдерного типа. Скорость закрытия - это скорость, с которой расстояние между двумя частями уменьшается. С точки зрения наблюдателя, стоящего в состоянии покоя ускорителя, эта скорость будет чуть меньше удвоенной скорости света.
Специальная теория относительности этого не запрещает. Это говорит нам о том, что неправильно использовать теорию относительности Галилея для вычислений скорости одной из частиц, как это было бы измерено наблюдателем, путешествующим рядом с другими частицами. То есть специальная теория относительности дает правильную формулу сложения скорости для вычислений такой относительной скорости.
. Поучительно вычислить относительную скорость частиц, движущихся в точках v и −v в системе ускорителя, которая соответствует скорости закрытия 2v>c. Выражая скорость в единицах c, β = v / c:
Если космический корабль летит к планете на расстоянии одного светового года (измеряется в системе координат Земли) от Земли на высокой скорости, время, необходимое для достижения этой планеты, может быть меньше одного года, если измерять по часам путешественника ( хотя по часам на Земле он всегда будет больше одного года). Значение, полученное путем деления пройденного расстояния, определенного в системе отсчета Земли, на затраченное время, известно часами путешественника, как правильная скорость или правильная скорость. Не существует ограничений на значение надлежащей скорости, поскольку правильная скорость не представляет собой скорость, измеренную в инерциальном кадре. Световой сигнал который, покинул Землю одновременно с путешественником, всегда добирался до места назначения раньше путешественника.
Человек не может путешествовать дальше от Земли, чем на 40 световых лет, если путешественник будет активен между возрастом от 20 до 60 лет. Тогда путешественник никогда не сможет достичь большего, чем очень немногие звездные системы, усилие в пределах 20–40 световых лет от Земли. Это ошибочный вывод: из-за замедления времени путешественник может путешествовать на тысячи световых лет за свои 40 активных лет. Если космический корабль ускоряется с постоянным ускорением в 1 г (в своей собственной изменяющейся системе координат), он через 354 дня достигнет скорости, немного меньше скорости света (для наблюдателя на Земле), и замедление времени увеличит продолжительность жизни путешественника до тысяч земных лет, как видно из системы отсчета Солнечной системы , но субъективная продолжительность жизни путешественника от этого не изменится. Если бы они затем вернулись на Землю, путешественник прибыл бы на Землю на тысячи лет вперед. Их скорость передвижения не наблюдалась бы с Земли как сверхсветовая ни в этом отношении, но вместо этого путешественник испытал бы длину среды в направлении своего движения. И когда путешественник поворачивается, чтобы вернуться, кажется, что Земля проживет гораздо больше времени, чем путешественник. Таким образом, хотя (обычная) координатная скорость путешественника не может быть c, его собственная скорость или расстояние, пройденное от точки отсчета Земли, деленное на собственное время, может быть намного больше, чем c. Это видно из статистических исследований мюонов, путешествующих намного дальше, чем в c раз их период полураспада (в состоянии покоя), если они движутся близко к c.
фазовая скорость электромагнитной волны при прохождении через среду может обычноа c, скорость света в вакууме. Например, это происходит в большинстве стекол на частотах рентгеновских лучей. Однако составляющая волны на этой частоте соответствует скорости распространения теоретической одночастотной (чисто монохроматической ). Такая волновая составляющая должна быть постоянной по протяженности и постоянной амплитуде (в случае если она не действительно монохроматической), и поэтому не может быть никакой информации. Таким образом, фазовая скорость выше c не подразумевает распространение сигналов со скоростью выше c.
Групповая скорость волны также может быть c при некоторых обстоятельствах. В таких случаях, которые обычно в то же время связаны с быстрым ослаблением, максимальное огибание импульса может распространяться со скоростью выше c. Однако даже эта ситуация не подразумевает распространение сигналов со скоростью выше c, даже если может соблазн связать максимумы импульсов с сигналами. Было показано, что последняя ассоциация вводит в заблуждение, потому что информация о приходе импульса можно получить до достижения максимума импульса. Например, если какой-то механизм позволяет полностью передать ведущую часть импульса, ослабление импульса импульса и все, что происходит за ним (искажение), максимум импульса эффективно сдвигается вперед во времени, в то время как информация о импульсе не приходит быстрее. чем c без этого эффекта. Однако групповая скорость вакуума в некоторых частях гауссова пучка вуме (без ослабления). дифракция заставляет пикса распространяться быстрее, в то время как общая мощность - нет.
История Вселенной - гравитационное Предполагается, что волны возникло в результате космической инфляции, расширения со скоростью, превышающей скорость света, сразу после Большого взрыва.Расширение Вселенной появление далеких галактик удаляться от нас быстрее скорости света, если правильное расстояние и космологическое время используются для вычисления скоростей этих галактик. Скорость в общей теории относительности является локальной понятием, поэтому скорость не имеет простой связи со скоростью, рассчитанной локально. (См. Сопутствующие и соответствующие расстояния для обсуждения различных понятий «скорости» в космологии.) Правила, которые применяются к относительным скоростям в специальной теории относительности, например, правило, согласно которым относительные скорости не могут включать скорость света, не применяются к относительным скоростям в сопутствующих координаторах, которые часто описываются в терминах «расширения пространства» между галактиками. Считается, что эта скорость расширения достигла своего пика во время инфляционная эпохи, которая, как полагают, произошла за крошечную долю секунды после Большого взрыва (модели предполагают, что этот период был примерно от 10 секунд после Большого взрыва до примерно 10 секунд), когда Вселенная могла быстро расшириться примерно в 10-10 раз.
В телескопы можно увидеть много галактик с красным смещением числа 1,4 и выше. Все они в настоящее время удаляются от нас со скоростью, превышающей скорость света. Параметр Хаббла может быть быстрее, когда галактика, чем свет, действительно может излучать сигнал, который в конце концов достигает нас.
Однако, поскольку расширение Вселенной ускоряется, в конечном итоге окончательно пересечет космологический горизонт событий, где любой свет, который излучают за эту точку, никогда не сможет достичь в любом случае в бесконечном будущем, потому что он никогда не достигнет точки, где его «высокая скорость» по направлению к нам увеличивающейся скорости расширения от нас (эти два понятия скорости также обсуждаются в Сопутствующие и правильные расстояния # Использует правильного расстояния ). Текущее расстояние до этого космологического горизонта событий составляет около 16 миллиардов световых лет, что означает, что сигнал от событий, происходящего в настоящее время, в конечном итоге смог бы достичь нас в будущем, если бы событие было на расстоянии менее 16 миллиардов световых лет, но сигнал никогда бы не достиг нас, если бы событие находилось на расстоянии более 16 миллиардов световых лет.
Кажущееся сверхсветовое движение наблюдается во многих радио галактики, блазары, квазары, а недавно также в микроквазарах. Эффект был предсказан до того, как его заметил Мартин Рис, и его можно объяснить как оптическую иллюзию, вызванную частичным движением объекта в направлении наблюдателя, когда расчет скорости предполагает это. не. Явление не противоречит теории Специальная теория относительности. Исправленные расчеты показывают, что эти объекты скорости, близкие к скорости света (относительно нашей системы отсчета). Они являются первыми примерами большими массами, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. Земные лаборатории смогли разогнать только небольшое количество элементарных частиц до таких скоростей.
Определенные явления в квантовой механике, такие как квантовая запутанность, могут распространять поверхностное впечатление, позволяя передать быстрее информацию света.. Согласно теореме о запрете общения эти явления не допускают истинного общения; они позволяют одновременно видеть одну и ту же систему только два наблюдателям, находимся в разных местах, что видит любой из них. Коллапс волновой функции можно рассматривать как эпифеномен квантовой декогеренции, которая, в свою очередь, является не чем иным, как эффектом лежащей в основе эволюции волновой функции системы и всего ее окружения в локальном времени.. Отсюда следует, что не происходит и дополнительный эффект коллапса волновой функции, реальный или очевидный.
Принцип неопределенности подразумевает, что отдельные фотоны могут перемещаться на коротком расстоянии со скоростью, несколько большей (или меньшей), чем c, даже в вакууме; Эта возможность необходимо учитывать при перечислении диаграмм Фейнмана для частиц частиц. Однако в 2011 году было показано, что одиночный фотон не может двигаться быстрее, чем c. В квантовой механике виртуальные частицы могут двигаться быстрее света, и это явление связано с тем фактом, что вызывает статические поля (которые в квантовом выражении опосредованы виртуальными частями) могут распространяться быстрее света (см. Раздел о статические поля выше). Макроскопически эти флуктуации усредняются, так что фотоны действительно движутся по прямой линии на большие расстояния, и в среднем они движутся со скоростью света. Следовательно, это не означает возможности передачи сверхсветовой информации.
В популярной прессе появлялись различные сообщения об экспериментах по пропусканию со скоростью, превышающей скорость света в оптике - чаще всего в контексте своего рода феномена квантового туннелирования. Обычно такие отчеты имеют дело с фазовой скоростью или групповой скоростью быстрее, чем скорость света в вакууме. Однако, как указано выше, сверхсветовая фазовая скорость не может использоваться для передачи информации со скоростью, превышающей скорость света.
Эффект Хартмана - это эффект туннелирования через барьер, где туннелирование время стремится к постоянной величине для больших препятствий. Это может быть, например, зазор между двумя призмами. Когда призмы соприкасаются, свет проходит прямо насквозь, но когда есть промежуток, свет преломляется. Существует ненулевая вероятность того, что фотон будет туннелировать через зазор, а не следовать по преломленному пути. Для больших зазоров между призмами время туннелирования приближается к константе, и, таким образом, кажется, что фотоны пересекаются со сверхсветовой скоростью.
Однако эффект Хартмана фактически не может быть использован для нарушения теории относительности путем передачи сигналов со скоростью, превышающей c, потому что время туннелирования «не должно быть связано со скоростью, поскольку затухающие волны не распространяются». Затухающие волны в эффекте Хартмана возникают из-за виртуальных частиц и нераспространяющегося статического поля, как упоминалось в разделах выше для гравитации и электромагнетизма.
В физике сила Казимира-Полдера - это физическая сила, возникающая между отдельными объектами из-за резонанса энергии вакуума в промежуточное пространство между объектами. Иногда это описывается в терминах взаимодействия виртуальных частиц с объектами из-за математической формы одного из возможных способов вычисления силы эффекта. Поскольку сила силы быстро падает с расстоянием, ее можно измерить только тогда, когда расстояние между объектами чрезвычайно мало. Поскольку эффект возникает из-за виртуальных частиц, опосредующих эффект статического поля, он подлежит комментариям о статических полях, обсужденных выше.
Парадокс ЭПР относится к знаменитому мысленному эксперименту Альберта Эйнштейна, Бориса Подольского и Натан Розен, который был впервые экспериментально реализован Аленом Аспектом в 1981 и 1982 годах в эксперименте Аспект. В этом эксперименте измерение состояния одной из квантовых систем запутанной пары , по-видимому, мгновенно вынуждает другую систему (которая может быть удаленной) измеряться в дополнительном состоянии. Однако никакая информация не может быть передана таким образом; Ответ на вопрос, действительно ли измерение влияет на другую квантовую систему, сводится к той интерпретации квантовой механики, которой человек придерживается.
Эксперимент, проведенный в 1997 г. Николасом Гизеном, продемонстрировал нелокальные квантовые корреляции между частицами, разделенными более чем 10 км. Но, как отмечалось ранее, нелокальные корреляции, наблюдаемые в запутанности, на самом деле не могут использоваться для передачи классической информации со скоростью, превышающей скорость света, так что релятивистская причинность сохраняется.Ситуация похожа на совместное синхронное подбрасывание монеты, когда второй человек, который подбрасывает свою монету, всегда будет видеть противоположное, что видит первый человек, но ни один из них не имеет другого способа узнать, были ли они первым или вторым флиппером, без классического общения. См. теорему об отсутствии связи для получения дополнительной информации. Эксперимент по квантовой физике 2008 года, также проведенный Николасом Гисином и его коллегами, показал, что в любой гипотетической нелокальной теории скрытых чисел скорость квантовой нелокальной связи (что Эйнштейн называл «жуткое действие на расстоянии» ») Как минимум в 10 000 раз превышает скорость света.
Квантовый ластик с отложенным выбором - это версия парадокса ЭПР, в которой наблюдается (или отсутствие) интерференции после прохождения фотона через эксперимент с двойной щелью зависит от условий наблюдения фотона, запутанного с первым. Особенностью этого наблюдения является то, что второе наблюдение может происходить в более позднее время, чем наблюдение первого фотона, что может создать впечатление, что измерение более поздних фотонов «задним числом» определяет, проявляют ли более ранние фотоны интерференцию. Наблюдайте, пока не будут измерены оба фотона, наблюдающий только фотоны, проходящие через щель, не получить информацию о других фотонах в наблюдающем только фотоны, проходящие через щель. сверхсветовой или обратной во времени манере.
Связь быстрее света, согласно теории относительности, эквивалентна путешествию во времени. То, что мы измеряем как скорость света в вакууме (или около вакуума), на самом деле является фундаментальной физической постоянной c. Это означает, что все инерционные наблюдатели независимо от их относительной скорости, всегда будут измерять частицы с нулевой массой, такие как фотоны, движущиеся с точкой c в вакууме. Этот результат означает, что измерения времени и скорости в разных кадрах больше не связаны просто постоянными сдвигами, а связаны преобразованиями Пуанкаре. Эти преобразования имеют важные последствия:
относится к проницаемости вакуума ε0и проницаемости вакуума μ0. Следовательно, не только фазовая скорость, групповая скорость и электромагнитных волн, но и скорость фотона может быть быстрее, чем c в специальном материале, который имеет постоянную диэлектрическую проницаемость или проницаемость, значение которой меньше, чем в вакууме.
Специальная теория относительности постулирует, что скорость света в вакууме инвариантна в инерциальной системе отсчета. То есть он будет таким же из любой системы отсчета, движущейся с постоянной скоростью. В уравнении не указывается какое-либо конкретное значение света, которое является экспериментально установленной величиной для фиксированной длины длины. С 1983 года единица длины SI (метр ) определялась с использованием скорости света.
. Экспериментальное определение было выполнено в вакууме. Однако известный нам вакуум - не единственный возможный вакуум, который может существовать. Вакуумом связана энергия, называемая просто энергией вакуума, которая, возможно, может быть изменена в некоторых случаях. Когда энергия вакуума понижается, свет, по прогнозам, будет двигаться быстрее стандартного значения c. Это известно как эффект Шарнхорста. Такой вакуум можно создать, соединив две идеально гладкие металлические пластины на расстоянии, близком к атомному диаметру. Он называется вакуумом Казимира. Расчеты показывают, что в таком вакууме будет двигаться быстрее на ничтожную силу: фотон, перемещающийся между двумя пластинами, находящимися на расстоянии 1 микрометра друг от друга, скорость фотона только примерно на одну часть из 10. Соответственно, экспериментального подтверждения пока нет. предсказания. Недавний анализ показал, что эффект Шарнхорста не может сообщать информацию в обратном направлении во времени с помощью одного набораин, поскольку кадр сигналов покоя пластин будет определять «предпочтительный кадр» для передачи FTL. Однако несколько пар пластин движутся относительно друг друга, авторы отметили, что у них нет аргументов, которые могли бы «полное отсутствие повреждений», и сослались на спекулятивную гипотезу защиты хронологии, которая предполагает эту обратную обратную связь. связь. петли виртуальных частиц создадут «неконтролируемые сингулярности в перенормированной квантовой энергии-напряжении» на границе любой потенциальной машины времени и, следовательно, потребуют теории квантовой гравитации для полного анализа. Другие авторы утверждают, что первоначальный анализ Шарнхорста, который, казалось, показывал возможность быстрее сигналов, чем c, включал приближения, которые могут быть неверными, поэтому неясно, действительно ли этот эффект может вообще увеличить скорость сигнала.
Физики Гюнтер Нимц и Альфонс Штальхофен из Кельнского университета утверждают, что экспериментально нарушили теорию относительности, передавая фотоны быстрее скорости света. Они говорят, что провели эксперимент, в котором микроволновые фотоны - пакеты света с относительно низкой энергией - перемещались «мгновенно» между парой призм, которые были перемещены на расстояние до 3 футов (1 м). В эксперименте было задействовано оптическое явление, известное как «затухающие моды», и они заявляют, что, поскольку затухающие моды имеют мнимое волновое число, они представляют собой «математическую аналогию» с квантовым туннелированием. Нимц также утверждал, что «затухающие моды не полностью описываются уравнениями Максвелла и квантовую механику принимают во внимание». Другие ученые, такие как Герберт Г. Винфул и Роберт Хеллинг, утверждали, что на самом деле в экспериментах Нимца нет ничего квантово-механического, и что результаты можно полностью предсказать с помощью уравнений классического электромагнетизма (уравнения Максвелла).
Нимц сказал журналу New Scientist : «На данный момент это единственное стандартное отклонение теории относительности, о котором я знаю». Однако другие физики говорят быстрее света. Эфраим Стейнберг, эксперт по квантовой оптике из Университета Торонто, Канада, использует аналогию с поездом, идущим из Чикаго в Нью-Йорк, но сбрасывающим вагоны из хвоста на каждой станции по пути, поэтому центр постоянно сокращающегося главного поезда движется вперед на каждой остановке; таким образом, скорость центра более высокая скорость из отдельных вагонов.
Винфул утверждает, что аналогия с поездом является самым «аргумента изменения формы» для сверхсветовых скоростей туннелирования, но далее говорится, что этот аргумент на самом деле не подтвержден экспериментом или моделированием, которые на деле показывают, что передаваемый импульс имеет ту же длину и форму, что и падающий импульс. Вместо этого Винфул утверждает, что групповая задержка при туннелировании на самом деле не является временем прохождения импульса (пространственная длина которого должна быть больше длины барьера, чтобы его спектр был достаточно узким для туннелирования), но вместо этого - время жизни энергии, запасенной в стоячей в правильной, которая формируется внутри барьера. Согласно Винфулу, это объяснение явного сверхсветового туннелирования, чем энергия, запасенная энергия в барьерной области меньше, чем энергия, запасенная в деструктивной интерференции, групповая задержка для энергии, уходящая из барьерной области, короче, чем в свободном пространстве.
Ряд авторов опубликовали статьи, оспаривающие утверждения Нимца о том, что его эксперименты вызывают нарушение Эйнштейна, и в литературе есть много других статей, вызывающих, почему квантовое туннелирование не считается нарушает причинно-следственную связь.
Позже Экл и др. утверждали, что это не так. что туннелирование частиц действительно происходит в нулевом реальном времени. Их тесты включают туннелирование электронов, где группа утверждала, что релятивистское предсказание для времени туннелирования составляет 500–600 аттосекунд (аттосекунда составляет одну квинтиллионную (10) секунды). Все, что можно было измерить, это 24 аттосекунды, что является пределом точности теста. Опять же, другие физики полагают, что туннельные эксперименты, в которых частицы, по-видимому, проводят аномально короткое время внутри барьера, на самом деле полностью совместимы с теорией формы относительности, хотя существуют разногласия относительно того, связано ли объяснение с волновым пакетом или другими эффектами.>
Из-за сильной эмпирической поддержки специальной теории относительности любые ее модификации обязательно должны быть довольно тонкими и трудными для измерения. Самая известная попытка - это двойная специальная теория относительности, которая утверждает, что планковская длина также одинакова во всех системах, и связанных с работой Джованни Амелино. Камелия и Жоао Магуэихо. Существуют умозрительные теории, утверждающие, что инерция создается совокупной массой Вселенной (например, принцип Маха ), что подразумевает, что система покоя Вселенной может быть предпочтительнее обычных измерений естественного закона. В случае подтверждения это будет означать, что специальная теория относительности является приближением к более общей теории, но поскольку соответствующее сравнение (по определению) будет выходить за пределы наблюдаемой вселенной, трудно вообразить (не говоря уже о создании) экспериментов для проверки этой гипотезы. Несмотря на эту трудность, такие эксперименты были предложены.
Хотя теория специальной теории относительности запрещает объектам иметь относительную скорость больше скорости света, и общая теория относительности сводится к специальной теории относительности в локальном смысле (в небольших областях пространства-времени, где кривизна незначительна), общая теория относительности действительно позволяет пространству между удаленными объектами расширяться таким образом, что они имеют "скорость удаления ", которая превышает скорость света, и считается, что галактики, которые сегодня находятся на расстоянии более 14 миллиардов световых лет от нас, имеют скорость удаления, превышающую скорость света. Мигель Алькубьерре предположил, что можно создать варп-двигатель, в котором корабль будет заключен в "варп-пузырь", где пространство в передней части пузыря быстро сжимается, а пространство сзади быстро расширяется, в результате чего пузырек может достичь удаленного пункта назначения намного быстрее, чем луч света, движущийся за пределами пузыря, но без объектов внутри пузыря, перемещающихся локально быстрее света. Однако несколько возражений, выдвинутых против стремления Алькубьерре, по-видимому, исключают возможность его реального использования на практике. Другая возможность, предсказываемая общей теорией относительности, - это проходимая червоточина , которая может создать ярлык между произвольно удаленными точками в Космосе. Как и в случае с приводом Алькубьерре, путешественники, движущиеся через червоточину, не будут локально двигаться быстрее, чем свет, идущий через червоточину рядом с ними, но они могут достичь цели (и вернуться в исходное положение) быстрее, чем свет, движущийся за пределы червоточины.
Джеральд Кливер и Ричард Обуси, профессор и студент Университета Бэйлора, предположили, что манипулирование дополнительными пространственными измерениями теории струн вокруг космического корабля с очень большим количеством энергии создаст «пузырь» », Который заставит корабль двигаться быстрее скорости света. Физики полагают, что для создания этого пузыря манипулирование 10-м пространственным измерением изменит темную энергию в трех больших пространственных измерениях: высоте, ширине и длине. Кливер сказал, что положительная темная энергия в ускорении скорости расширения Вселенной с течением времени.
В 1977 году была опубликована статья по теории Хайма предположить, что можно путешествовать быстрее света, используя магнитные поля для входа во многомерное пространство.
Серьезно рассматривалась возможность нарушения лоренц-симметрии за последние два десятилетия, особенно после разработки эффективной описательной теории поля, представляющей возможное нарушение, так называемого Расширения стандартной модели. Эта общая структура позволяет проводить экспериментальные поиски с помощью экспериментов с космическими лучами сверхвысоких энергий и широкого спектра экспериментов с гравитацией, электронами, протонами, нейтронами, нейтрино, мезонами и фотонами. Нарушение инвариантности и буста вызывает зависимость теории от направления, а также нетрадиционную энергетическую, которая вводит новые эффекты, в том числе лоренц-инвариантные осцилляции нейтрино и изменения в дисперсии соотношения различных видов частиц, которые, естественно, могут быть связаны заставляют двигаться быстрее света.
В некоторых моделях нарушенной симметрии Лоренц постулируется, что симметрия Этричность еще встроена в самые фундаментальные законы физики, но это спонтанное нарушение симметрии лоренц-инвариантности вскоре после Большого взрыва могло оставить «реликтовое поле» во Вселенной, космическое пространство частиц себя по-разному в зависимости от их скорости относительно поля; однако есть также некоторые модели, в которых есть симметрия Лоренца нарушена более фундаментальным образом. Если лоренцевская симметрия может перестать быть фундаментальной симметрией в масштабе Планка или в каком-либо другом фундаментальном масштабе, вполне возможно, что частицы с критической скоростью, отличной от скорости света, которые являются составляющими материи.
В современных моделях нарушений лоренцев симметрии ожидается, что феноменологические параметры зависят от энергии. Следовательно, как широко признано, применены ограничения низких энергий не применяются к явлениям высоких энергий; однако многие поиски нарушений Лоренца при высоких энергиях проводились с использованием Расширения стандартных моделей. Ожидается, что нарушение лоренцевой симметрии будет усиливаться по мере приближения к фундаментальному масштабу.
В этом подходе физический вакуум рассматривается как квантовая сверхтекучая, которая по сути является нерелятивистской, тогда как Лоренцевская симметрия - это не точная симметрия природы, а скорее приблизительное описание, действующее только для небольших флуктуаций сверхтекучего фона. В рамках этого подхода была предложена теория, в которой физический вакуумный предположительно является квантовой бозе-жидкостью, чья основная волновая функция описывается логарифмическим уравнением Шингера. Было показано, что релятивистское гравитационное взаимодействие возникает как мода коллективного возбуждения малой амплитуды, тогда как релятивистские арные частицы можно использовать частицыоподобными режимами в пределе малых импульсов. Важным фактом является то, что при очень высоких скоростях поведения частицоподобных мод становится отличным от релятивистского - они могут достичь предела скорости света при конечной энергии; Кроме того, возможно распространение более быстрой скорости света, не требуя, чтобы движущиеся объекты имели мнимую массу.
В 2007 году MINOS <Сотрудничество 361>сообщило о результатах измерения времени пролета нейтрино 3 ГэВ , что дает скорость, превышающую скорость света на 1,8-сигма. Однако эти измерения считались статистически совместимыми с нейтрино, движущимися со скоростью света. После модернизации этого проекта в 2012 году MINOS скорректировал их первоначальный результат и нашел соответствие со скоростью света.
22 сентября 2011 г. препринт коллаборации OPERA указал на обнаружение мюонных нейтрино 17 и 28 ГэВ, отправлено 730 километров (454 миль) из ЦЕРН около Женевы, Швейцария в Национальную лабораторию Гран-Сассо в Италии, путешествуя быстрее света на относительное количество 2,48 × 10 (примерно 1 из 40 000), статистический показатель со значимостью 6,0 сигма. 17 ноября 2011 года второй эксперимент ученых OPERA подтвердил их первоначальные результаты. Однако ученые скептически отнеслись к результатам этих экспериментов, значимость которых оспаривалась. В марте 2012 года коллаборация ICARUS не смогла воспроизвести результаты OPERA с помощью своего оборудования, обнаружив время прохождения нейтрино от ЦЕРНа до Национальной лаборатории Гран-Сассо, неотличимое от скорости света. Позже команда OPERA сообщила о двух недостатках в настройке своего оборудования, которые привели к ошибкам, выходящим далеко за пределы исходного доверительного интервала : неверно подключен оптоволоконный кабель, что, по-предположительно, привело к превышению скорости -световые измерения и тактовый генератор тикают слишком быстро.
В специальной теории относительности разогнать объект до скорости света или массивный объект двигался со скоростью света. Однако может существовать объект, всегда который движется быстрее света. Гипотетические элементарные частицы с этим своим именем называются тахионами или тахионными частями. Попытки квантовать их не вызывают их присутствие к нестабильности.
Различные теоретики предположили, что нейтрино могут иметь тахионную природу, в то время как другие оспаривают эту возможность.
Механические уравнения для описания гипотетической экзотической материи, обладающей отрицательной массой, отрицательным давлением и отрицательная кинетическая энергия равны
, 
Учитывая 
, 
волны которые могут распространяться в метаматериале с отрицательным индексом. Давление радиационное давление в метаматериале отрицательное и отрицательное преломление, обратный эффект Доплера и обратный эффект Черенкова означают, что импульс также отрицательный. Таким образом, волна в метаматериале с отрицательным индексом может быть применена для проверки теории экзотической материи и отрицательной массы. Например, скорость равна
, 
, 
Другими словами, такая волна может преодолеть световой барьер при определенных условиях.
Общая теория относительности дополнительная теория относительности Стандартная теория относительности для включения таких понятий, как гравитация. Согласно принципу, согласно которому ни один объект не может ускоряться до системы отсчета любого сообщения наблюдателя. Однако он допускает искажения в простран-времени, которые позволяют объекту двигаться быстрее света с точки зрения удаленного наблюдателя. Одним из таких искажений является привод Алькубьерре, который можно рассматривать как создание ряби в пространстве-времени, которая несет с собой объект. Другая возможная система - это червоточина, которая соединяет два удаленных места как бы ярлыком. Оба искажения должны создать очень сильную кривизну в сильно локализованной области пространства-времени, а их гравитационные поля будут огромными. Чтобы противодействовать нестабильной природе и предотвратить коллапсию под собственным весом, необходимо ввести гипотетическую гипотетическую материю экзотическую материю или отрицательную энергию.
Общая теория относительности также признает, что любые передвижения на сверхсветовой скорости также можно использовать для путешествий во времени. Это вызывает проблемы с причинно-следственной связью. Многие физики считают, что описанные выше явления невозможны и что будущие теории гравитации их запретят. Одна теория утверждает, что стабильные кротовые норы возможны, но что любая попытка использовать сеть кротовых норм для причинно-следственной связи к их распаду. В теории струн Эрик Г. Гимон и Петр Горжава утверждали, что в суперсимметричной пятимерной вселенной Гёделя квантовые поправки к общей теории относительности эффективности отсчета области-времени с нарушающими причинами замкнутые времяподобные кривые. В частности, в квантовой теории присутствует размазанная супертрубка, которая разрезает пространство-время таким образом, что, хотя в полном пространстве-времени замкнутая времениподобная теория проходит через каждую точку, полных кривых не существует во внутренней области, ограниченной трубкой.
.
Космический портал 
Научно-фантастический портал 
Физический портал  | На Викискладе есть материалы, связанные с Путешествие быстрее света. |
