Недавна листа Топ 10 прича из часописа Спаце Магазине обухвата причу брже откривене Пулсарс Лигхт - која је даљњим читањем јасно ставила до знања да феномен који се проучава није тачно креће се брже од светлости.
У сваком случају, то ме је подстакло да потражим различите начине на које би се могло створити привидно суперлуминално кретање, делом да се уверим у то да дно није испало из физике релативности, а делом да видим могу ли се те ствари адекватно објаснити на обичном енглеском. Ево ...
1) Узроци и последице илузије
Прича брже од светлосног пулса је у суштини о хипотетичким светлосним избочинама - које су помало сличне звучним боковима, где то није звучни бум, већ извор звука, који прелази брзину звука - тако да се појединачни звучни импулси спајају у формирање један ударни талас који се креће брзином звука.
Да ли се нешто слично заиста догађа са светлошћу из пулсара остаје тема расправе, али један од заговорника модела је ефекат показао у лабораторији - погледајте овај научни амерички блог пост.
Оно што треба да урадите је да поставите линију сијалица која се независно активира. Довољно је једноставно да их активирате у редоследу - прво 1, затим 2, затим 3 итд. - и можете да наставите са смањивањем временског кашњења између сваког испаљивања све док не дођете до ситуације када сијалица 2 испаљи после сијалице 1 у мање времена него светло би требало да пређе удаљеност између сијалица 1 и 2. То је заиста трик - нема узрочне везе између жаруље која пуца - али изгледа као да се помера низ акција (прво 1, затим 2, затим 3, итд.) брже од светлости кроз ред сијалица. Ова илузија је пример очигледног суперлуминалног кретања.
Постоји низ могућих сценарија зашто суперлуминални мексички талас синхротронског зрачења може произвести из различитих тачака извора око брзо ротирајуће неутронске звезде у интензивном магнетном пољу. Све док еманације из ових тачака нису узрочно повезане, овај исход не крши физику релативности.
2) прављење светлости брже од светлости
Можете да произведете привидно суперлуминално кретање светлости тако што ћете манипулирати његовом таласном дужином. Ако фотон сматрамо таласним пакетом, тај таласни пакет може се линеарно развући тако да водећа ивица таласа стиже на одредиште брже, јер је гурнута испред остатка таласа - што значи да путује брже од светлости .
Међутим, физичка природа „водеће ивице таласног пакета“ није јасна. Цео таласни пакет еквивалентан је једном фотону - а предња ивица испруженог таласног пакета не може да садржи значајне информације. Заиста, ако се испружи и пригуши, може се разликовати од позадинске буке.
Такође овај трик захтева да се светлост креће кроз рефракциони медијум, а не у вакуум. Ако сте заинтересовани за техничке детаље, можете да направите брзину фаза или групну брзину бржу од ц (брзина светлости у вакууму) - али не и брзина сигнала. У сваком случају, пошто се информације (или фотон као комплетна јединица) не крећу брже од светлости, физика релативности се не крши.
3) Избацивање медија за добит
Можете опонашати драматичније суперлуминално кретање кроз појачани медијум где водећа ивица светлосног импулса стимулише емисију новог импулса на крајњем крају појачаног медијума - као да светлосни импулс погоди у један крај Њутонове колевке и нови пулс је пројектован са другог краја. Ако желите да видите лабораторијску инсталацију, покушајте овде. Иако се чини да светлост прескаче јаз, надокнађује, у ствари је нови светлосни пулс који се појављује на другом крају - и још увек се креће стандардном брзином светлости.
4) Релативистичка млазна илузија
Ако активна галаксија, попут М87, истискује млаз прегрејане плазме која се креће брзином светлости - а млаз је приближно усклађен са вашим видним пољем са Земље - можете се заваравати да мислите да се његов садржај креће брже него светлост.
Ако је тај млаз дуг 5.000 светлосних година, требало би му најмање 5.000 година да ишта у њему пређе ту раздаљину од 5.000 светлосних година. Фотону који емитује честица млазног материјала у тачки А, близу почетка млаза, заиста ће требати 5 000 година да дођете до вас. Али у међувремену, честица млазног материјала и даље се креће ка вама једнако брзо као и тај фотон. Дакле, када честица емитира још један фотон у тачки Б, тачки близу врха млаза - тај други фотон ће вам доћи до ока за много мање од 5 000 година након првог фотона, из тачке А. Ово ће вам створити утисак да честица је прешла 5.000 светлосних година од тачке А до Б у много мање од 5.000 година. Али то је само оптичка илузија - физика релативности остаје неизграђена.
5) Непознато суперлуминално кретање
Сасвим је могуће да се предмети ван хоризонта посматраног универзума удаљују од нашег положаја брже од брзине светлости - као последица кумулативног ширења свемира, због чега се чини да се далеке галаксије удаљавају брже од блиских галаксија. Али пошто светлост из хипотетичких објеката изван посматраног хоризонта никада неће достићи Земљу, њихово постојање је непознато директним посматрањем са Земље - и не представља кршење физике релативности.
И на крају, појава ране космичке инфлације, која такође укључује ширење простора-времена, а не кретања унутар простора-времена, није толико непозната колико теоријска - па ни тамо не постоји кршење.
Остало…
Нисам сигуран да је горе наведено исцрпна листа и намерно сам изоставио друге теоријске предлоге, као што су квантно заплетање и алкубијарски варп погон. Било који од ових, ако прави, могло би нарушити физику релативности - па можда то треба размотрити са вишим нивоом скепсе.
