Вчені підтвердили остаточний межа швидкості фотонів і засумнівалися в можливості подорожей в часі.

Швидкість світла у вакуумі є кінцевою швидкістю можливою в нашому Всесвіті, проте експерименти останніх років давали привід припустити, що окремі фотони можуть перевищити швидкість світла. Справа в тому, що швидкість світла може змінюватися в широких межах залежно від того, крізь які матеріали проходить світловий промінь. Ми можемо спостерігати це явище, опускаючи соломинку в склянку з водою або спостерігаючи за поведінкою світла в холодних атомних газах. Деякі експерименти демонстрували «сверхсветовие» поведінку: фотони в певному середовищі рухалися зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла в даному середовищі. Тому вчені припустили, що якщо фотони дійсно можуть перевищувати швидкість світла у вакуумі, значить вони здатні порушити принцип причинності, викладений в ейнштейнівської теорії відносності та говорить, що слідство не може передувати причини. Спростування принципу причинності дозволяє створити машину часу. Проте до цих пір не вдавалося достеменно встановити – чи дійсно фотони здатні пересуватися зі швидкістю більшою, ніж 300 тисяч кілометрів на секунду.

Останній експеримент вчених з Гонконзького науково-технологічного університету показує, що окремі фотони не здатні рухатися зі швидкістю сверхсветовой.

Експеримент будувався на вимірі властивостей так званого оптичного попередника – сигналу, що поширюється перед хвильовим пакетом фотона. Як вітер, який рухається попереду поїзда, оптичні попередники біжать попереду фотонів. Але до цих пір оптичні попередники одиночних фотонів не були вивчені. Команда вчених з Гонконгу змогла передати пари фотонів через атомний газ при температурі всього в 100 мільйонних часток градуса вище абсолютного нуля – кінцевий межа низьких температур Всесвіту. У результаті з'ясувалося, що оптичний попередник і фотон, що викликав його, обмежені швидкістю світла у вакуумі.

Експеримент переконливо демонструє той факт, що окремі фотони не можуть рухатися швидше за швидкість світла і створити «фотонну» машину часу неможливо. Однак саме створення такої машини не виключено, але на інших принципах, наприклад за допомогою «червоточина».

Відкриття гонконгських вчених має більш прикладне значення і дозволяє вченим отримати більш повну картину процесів передачі квантової інформації.

За матеріалами: cnews.ru.

Tweet