Войти
| Гюнтер Нимц | |
|---|---|
| Родился | (1936-09-22) 22 сентября 1936 (возраст 84) |
| Национальность | Немец |
| Alma mater | Венский университет |
| Научная карьера | |
| Области | Физика |
| Учреждения | Кельнский университет |
Гюнтер Нимц ( родился 22 сентября 1936 г.) - немецкий физик, работает во 2-м Физическом институте Кельнского университета в Германии. Он исследовал узкозонные полупроводники и жидкие кристаллы и участвовал в нескольких междисциплинарных исследованиях по влиянию неионизирующего электромагнитного излучения на биологические системы. Его международная репутация в основном является результатом экспериментов, которые, как он утверждает, показывают, что частицы могут перемещаться быстрее скорости света (c) при квантовом туннелировании.
Гюнтер Нимц изучал электротехнику в Мангейме и физику в Гейдельбергском университете. Он окончил Венский университет и стал профессором физики в Кельнском университете в 1983 году. В 1977 году он был научным сотрудником по обучению и исследованиям в Университете Макгилла, Монреаль / Канада. Он получил почетный статус в 2001 году. В 2004 году он был приглашенным профессором в Шанхайском университете и Пекинском университете почты и телекоммуникаций. С 2001 по 2008 год он преподавал и проводил фундаментальные исследования в Университете Кобленц-Ландау.
Безэховая электромагнитная камера с новыми пирамидальными поглотителями из нанометаллической пленки на стенках. Porsche проходит испытания на электромагнитную совместимость. В 1993 году Гюнтер Нимц и Ахим Эндерс изобрели новый поглотитель электромагнитных безэховых камер. Он основан на металлической пленке толщиной 10 нанометров, помещенной на негорючий пирамидальный носитель (Патент США: 5,710,564 и других стран). В компании E. Merck / Дармштадт Нимц разработал устройство для производства керамических аэрозолей (запатентовано и применено в 1992 г.).
Нимц и его соавторы исследуют сверхсветовое квантовое туннелирование с 1992 года. Их эксперимент включал микроволны, которые передавались либо через две призмы, разделенные пространством, либо через волноводы с частотной фильтрацией. В последнем случае использовался либо дополнительный малоразмерный волновод, либо структура с отражающей решеткой. В 1994 году Нимц и Хорст Айхманн провели туннельный эксперимент в лабораториях Hewlett-Packard, после чего Нимц заявил, что частотно-модулированная (ЧМ) несущая волна переносит сигнал в 4,7 раза быстрее света из-за эффекта квантовое туннелирование. Недавно этот эксперимент был успешно воспроизведен Петером Эльсеном и Саймоном Тебеком и представлен на конкурсе немецких школьников по физике 2019 "Jugend forscht". Они получили первую премию Рейнланд-Пфальц и приз Heraeus в Германии.
Схема эксперимента с двойной призмой Нимца и Штальхофена. Фотоны можно обнаружить за правой призмой до тех пор, пока зазор не превысит примерно один метр. Длина волны составляла 33 мм. Альфонс Штальхофен и Нимц в статье 2006 года описали эксперимент, в котором пучок микроволн направлялся на пару призм. Угол обеспечивал полное внутреннее отражение и создание затухающей волны. Поскольку вторая призма была близко к первой, через этот промежуток просачивался свет. Переданные и отраженные волны достигли детекторов одновременно, несмотря на то, что прошедший свет также прошел расстояние зазора. Это основа для утверждения о передаче информации быстрее чем c.
Нимц и его коллеги утверждали, что измеренное время туннелирования проводится на фронте барьера, тогда как внутри барьера проводится нулевое время. Этот результат наблюдался в нескольких туннельных барьерах и в различных областях. Туннелирование с нулевым временем уже было рассчитано несколькими теоретиками.
Крис Ли заявил, что здесь нет никакой новой физики, и что очевидную передачу со скоростью, превышающей c, можно объяснить, внимательно изучив, как время Прибытие измеряется (будь то групповая скорость или какой-либо другой показатель). Недавние статьи Герберта Винфула указывают на ошибки в интерпретации Нимца. Эти статьи предполагают, что Нимц предоставил довольно тривиальное экспериментальное подтверждение общей теории относительности. Винфул говорит, что в эксперименте Нимца нет ничего специфически квантово-механического, что фактически результаты согласуются с предсказаниями классического электромагнетизма (уравнения Максвелла ), и что в одной из его статей о туннелировании через малоразмерные волноводы сам Нимц написал: «Следовательно, микроволновое туннелирование, то есть распространение управляемых затухающих мод, может быть описано с чрезвычайно высокой степенью точности с помощью теории, основанной на уравнениях Максвелла и на фазовом подходе». (В другом месте Нимц утверждал, что, поскольку затухающие моды имеют мнимое волновое число, они представляют собой «математическую аналогию» квантового туннелирования, и что «затухающие моды не полностью описываются уравнениями Максвелла и квантовая механика должны быть приняты во внимание ". Поскольку законы Максвелла уважают специальную теорию относительности, Винфул утверждает, что эксперимент, который можно описать с помощью этих законов, не может включать в себя релятивистское нарушение причинности (которое подразумевается передачей информации быстрее света). Он также утверждает, что «Ничто не наблюдалось, чтобы двигаться быстрее света. Измеренная задержка - это время жизни накопленной энергии, утекающей с обеих сторон барьера. Равенство задержек передачи и отражения - это то, чего можно ожидать. энергия утекает с обеих сторон симметричного барьера ».
Эфраим М. Стейнберг из Университета Торонто также заявил, что Nimtz не продемонстрировал нарушения причинно-следственной связи ( wh ich будет подразумеваться, если информация передается быстрее света). Стейнберг также использует классический аргумент. В статье New Scientist он использует аналогию с поездом, идущим из Чикаго в Нью-Йорк, но высаживая вагоны на каждой станции по пути, так что центр поезда движется вперед на каждой остановке; таким образом, скорость центра поезда превышает скорость любого из отдельных вагонов. Герберт Винфул утверждает, что аналогия с поездом является вариантом «аргумента изменения формы» для сверхсветовых туннельных скоростей, но далее он говорит, что этот аргумент на самом деле не подтверждается экспериментом или моделированием, которые на самом деле показывают, что передаваемый импульс имеет такую же длину. и форма как 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), а вместо этого является временем жизни энергия, запасенная в стоячей волне, которая образуется внутри барьера. Поскольку запасенная энергия в барьере меньше, чем энергия, запасенная в безбарьерной области такой же длины из-за деструктивной интерференции, групповая задержка для энергии, уходящей из барьерной области, короче, чем она была бы в свободном пространстве, что согласно Винфулу, это объяснение явного сверхсветового туннелирования. Это становится очевидным неправильным при установке стоячих волноводов на частотах ниже частоты среза.
Помимо этих странных интерпретаций, другие авторы опубликовали статьи, в которых утверждалось, что квантовое туннелирование не нарушает релятивистское понятие причинности, и что эксперименты Нимца (которые, как утверждается, являются чисто классическими по своей природе) не нарушают его.. Были опубликованы некоторые оппозиционные теоретические интерпретации.
В лаборатории физики Университета Кобленца, 2008 Нимц и другие утверждают, что анализ формы сигнала и частотного спектра свидетельствует о том, что была измерена скорость сверхсветового сигнала , и туннелирование является единственным наблюдаемым нарушением специальной теории относительности. Однако - в отличие от своих оппонентов - они прямо указывают, что это не приводит к нарушению примитивной причинности: из-за временной протяженности любого вида сигнала невозможно передать информацию в прошлое. В конце концов, они утверждают, что туннелирование в общем можно объяснить с помощью виртуальных фотонов, странных частиц, введенных Ричардом Фейнманом и показанных для мимолетных мод Али, Каргнилией и Манделем. В этом смысле мнимое туннельное волновое число принято вычислять с помощью уравнений Гельмгольца и Шредингера, как это сделал Гюнтер Нимц и Герберт Винфул. Тем не менее, Нимц подчеркивает, что в конечном итоге окончательное время туннелирования всегда определялось методом фазового времени Вигнера. Ин и Гюнтер Нимц подчеркивают, что такие кратковременные режимы существуют только в классически запрещенной области энергии. Как следствие, они не могут быть объяснены ни классической физикой, ни постулатами специальной теории относительности : отрицательная энергия затухающих мод следует из мнимого волнового числа, то есть из мнимого показателя преломления в соответствии с соотношением Максвелла 
Позже группа Келлера в Швейцарии заявила, что туннелирование частиц действительно происходит в нулевом реальном времени. Их испытания включали туннелирование электронов, где группа утверждала, что релятивистское предсказание для времени туннелирования должно составлять 500-600 аттосекунд (аттосекунда - одна квинтиллионная секунды). Все, что можно было измерить, это 24 аттосекунды, что является пределом точности теста. Опять же, другие физики полагают, что эксперименты по туннелированию, в которых частицы, по-видимому, проводят аномально короткое время внутри барьера, на самом деле полностью совместимы с теорией относительности, хотя существуют разногласия относительно того, связано ли это объяснение с изменением формы волнового пакета или другими эффектами.
Интерпретация Нимца основана на следующей теории: Выражение 
Хотя его экспериментальные результаты были хорошо задокументированы с начала 1990-х годов, интерпретация Гюнтером Нимцем значения этих результатов представляет собой весьма существенную обсуждаемая тема, которую многие исследователи считают некорректной (см. выше, # Научные оппоненты и их интерпретации). Были опубликованы некоторые оппозиционные исследования туннелирования с нулевым временем. Общие описания сигналов FTL-туннелирования, представленные в большинстве учебников и статей, скорректированы до окончательных выводов согласно Бриллюэну и другим важным физикам.
