Posibilitatea călătoriei în timp prin metode optice a fost refuzată de oamenii de știință din Hong Kong. Cu toate acestea, există încă o posibilitate ipotetică de a crea o mașină a timpului folosind regiuni de supergravitate, ca în găurile negre sau „găurile de vierme”
Un mod ipotetic de călătorie în timp este de a călători cu viteze de ordinul sau chiar mai rapid decât viteza luminii. În ciuda uneia dintre afirmațiile fundamentale ale teoriei relativității lui Einstein, care este imposibilitatea de a atinge o viteză mai mare decât viteza luminii, în ultimii zece ani s-a dezvoltat o discuție în comunitatea științifică, a cărei esență se reduce la faptul că fotonii singuri pot fi „superluminali”.
Dovada existenței unor astfel de fotoni ar însemna posibilitatea teoretică a călătoriei în timp, deoarece acești fotoni ar încălca principiul cauzalității.
Acest principiu în fizica clasică înseamnă următoarele: orice eveniment care a avut loc la momentul t 1 poate afecta evenimentul care a avut loc la momentul t 2 numai dacă t 1 este mai mică decât T 2. În teoria relativității, acest principiu este formulat într-un mod similar, i se adaugă numai condiții asociate efectelor relativiste, datorită cărora timpul depinde de cadrul de referință selectat.
Motivul reluării discuției despre existența fotonilor „superluminali” a apărut în ianuarie 2010. Apoi, un articol al oamenilor de știință americani a fost publicat în revista Optic Express, despre care a vorbit departamentul de științe al Gazeta. Ru. În experimentul lor, cercetătorii au trimis fotoni printr-un teanc de materiale de diferite naturi.
Prin alternarea între straturi cu indici de refracție ridicați și mici, oamenii de știință au detectat că fotonii individuali trec printr-o placă de 2,5 microni la viteze aparent superluminale.
Autorii lucrării au încercat să explice acest fenomen din punctul de vedere al naturii undelor corpusculare a luminii (până la urmă, lumina este atât o undă cât și un flux de particule-fotoni în același timp), fără a încălca teoria relativității, argumentând că viteza observată este un fel de iluzie. În acest experiment, lumina începe și își încheie călătoria ca foton. Când unul dintre acești fotoni traversează granița dintre straturile de material, pe fiecare suprafață creează o undă - un precursor-precursor optic (pentru claritate, puteți compara un precursor optic cu o undă de aer care apare în fața unui tren în mișcare). Aceste unde interacționează între ele, creând un model de interferență: adică intensitățile de undă sunt redistribuite, creând un model de valori maxime clare și minime, cum ar fica în cazul valurilor viitoare în ocean, se formează un strat de maree - o împingere a apei. La o anumită locație a straturilor H și L, interferența undelor determină efectul „sosirii timpurii” a unei părți de fotoni. Însă alți fotoni, dimpotrivă, ajung mult mai târziu decât de obicei, din cauza apariției minimelor de interferență în imagine. Pentru detectarea corectă a vitezei, este necesară înregistrarea tuturor fotonilor care trec prin straturi, apoi media va oferi viteza de lumină obișnuită.
Pentru a confirma această explicație au fost necesare observații ale unui singur foton și ale predecesorului său optic.
Experimentul corespunzător a fost realizat de un grup de oameni de știință condus de profesorul Universității de Știință și Tehnologie din Hong Kong (HKUST) Du Chengwang.
În experimentul lor, cercetătorii au creat o pereche de fotoni, după care unul dintre ei a fost direcționat într-un mediu format din atomi de rubidiu răciți la temperaturi scăzute. Prin crearea efectului transparenței induse electromagnetic (în cazul în care un mediu care absoarbe radiații devine transparent atunci când i se aplică un câmp adecvat), Du și colegii au măsurat cu succes vitezele atât fotonului în sine, cât și ale precursorului său optic. "Rezultatele noastre arată că principiul cauzalității este valabil pentru fotoni individuali ", spune rezumatul unui articol publicat în Physical Review Letters.
Astfel, această lucrare a pus capăt discuției științifice despre dacă pot exista fotoni „superluminali” individuali.
În plus, experimentul oamenilor de știință din Hong Kong este important pentru dezvoltarea opticii cuantice, o mai bună înțelegere a mecanismului tranzițiilor cuantice și, în general, a unor principii ale fizicii.
Ei bine, oamenii care visează să călătorească în timp nu ar trebui să dispere.
Încălcarea principiului cauzalității de către fotoni individuali nu a fost singura posibilitate ipotetică pentru crearea unei mașini a timpului.
Într-un interviu pentru Toronto Star, Du Chengwang a declarat:
„Călătoria în timp folosind fotoni sau metode optice nu este posibilă, dar nu putem exclude alte posibilități, cum ar fi găurile negre sau găurile de vierme.
Video promotional:
