Σελίδες

Τετάρτη 18 Απριλίου 2012

Παλμός laser ξεπερνά 300 φορές την ταχύτητα του φωτός


Ένας από τους πιο ιερούς νόμους της φυσικής είναι ότι τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός στο κενό.
Αλλά αυτό το όριο ταχύτητας έχει ξεπερασθεί σε ένα πρόσφατο πείραμα στο οποίο ένας παλμός λέιζερ ταξιδεύει με πάνω από 300 φορές την ταχύτητα του φωτός (LJ Wang et al. Nature 2000 406 277). Ωστόσο, οι νόμοι της φυσικής παραμένουν ανέπαφοι λόγω του ότι ο Lijun Wang και οι συνεργάτες του στο Ερευνητικό Ινστιτούτο NEC του Princeton στις ΗΠΑ είναι σε θέση να εξηγήσει τα αποτελέσματα του πειράματός τους με την βοήθεια της κλασικής θεωρίας‚ της διάδοσης κυμάτων....
Η θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας αποτρέπει οποιοδήποτε αντικείμενο με μάζα από το να ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός, και η αρχή της αιτιότητας – η αντίληψη ότι η αιτία προηγείται του αποτελέσματος – χρησιμοποιείται για να αποκλείσει το ενδεχόμενο της διάδοσης του φωτός με ταχύτητα μεγαλύτερη από το ίδιο το φως.

Ωστόσο, ένας παλμός του φωτός μπορεί να έχει περισσότερες από μία ταχύτητες, διότι αποτελείται από φως διαφορετικού μήκους κύματος. Τα επιμέρους κύματα ταξιδεύουν με την δική τους ταχύτητα φάσης, ενώ ο παλμός ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα της ομάδας. Στο κενό όλες οι ταχύτητες φάσης και η ταχύτητα ομάδας είναι οι ίδιες. Σε ένα μέσο διασποράς, όμως, είναι διαφορετικά, επειδή ο δείκτης διάθλασης είναι συνάρτηση του μήκους κύματος, που σημαίνει ότι τα διαφορετικά μήκη κύματος ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες. Ο Wang και οι συνεργάτες του αναφέρουν στοιχεία για μια αρνητική ταχύτητα ομάδας -310c, όπου c (= 300 εκατομμύρια μέτρα ανά δευτερόλεπτο) είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό.

Η πειραματική τους διάταξη είναι εντυπωσιακά παρόμοια με εκείνη που χρησιμοποιήθηκε πέρυσι για να επιβραδύνει το φως σε μια ταχύτητα μόλις 17 μέτρα ανά δευτερόλεπτο . Βασίζεται στη χρήση δύο λέιζερ και ενός μαγνητικού πεδίου για να προετοιμάσει άτομα του αερίου καισίου σε μια διεγερμένη κατάσταση. Αυτή η κατάσταση παρουσιάζει ισχυρή ενίσχυση ή κέρδος σε δύο μήκη κύματος, και πολύ ανώμαλη διασπορά – δηλαδή, ο δείκτης διάθλασης μεταβάλλεται έντονα (γρήγορα) σε σχέση με το μήκος κύματος – στην περιοχή μεταξύ των δύο αυτών κορυφών.

Ο Wang και οι συνεργάτες του αρχίζουν με τη χρήση ενός τρίτου συνεχούς κύματος λέιζερ για να επιβεβαιώσουν ότι υπάρχουν δύο κορυφαίες φασματικές αποδόσεις και ότι ο δείκτης διάθλασης όντως αλλάζει με ταχείς ρυθμούς με βάση το μήκος κύματος ανάμεσα τους .

Στη συνέχεια στέλνουν ένα παλμό λέιζερ διάρκειας 3,7 μικροδευτερόλεπτων σε σωλήνα με διεγερμένο καισίο μήκους 6 εκατοστών και διαπιστώνουν ότι, στο σωστό μήκος κύματος, ο παλμός εξέρχεται από την διάταξη 62 νανοδευτερόλεπτα νωρίτερα από ό, τι θα αναμενόταν αν είχε ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός.

62 νανοδευτερόλεπτα μπορεί να μην ακούγεται πολύ, αλλά με δεδομένο ότι ο παλμός χρειάζεται μόνο 0,2 νανοδευτερόλεπτα να περάσει μέσα από τη διάταξη , αυτό σημαίνει ότι ο παλμός έχει ταξιδέψει με 310 φορές την ταχύτητα του φωτός. Επιπλέον, σε αντίθεση με προηγούμενα πειράματα υπερφωτεινότητας (superluminal ), τα σχήματα παλμών εισόδου και εξόδου είναι ουσιαστικά το ίδια.
Δεν υπάρχει ευρεία συμφωνία μεταξύ των φυσικών για την ταχύτητα με την οποία οι πληροφορίες μεταφέρονται από παλμούς σε αυτά τα πειράματα. Ένας ορισμός είναι ότι είναι η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το σημείο του παλμού που προηγείται με το ήμισυ της μέγιστης έντασης , αλλά η ταχύτητα είναι υπερφωτεινή (superluminal) στο πείραμα του Princeton. Η ομάδα σκοπεύει να αναλύσει περαιτέρω το θέμα, συμπεριλαμβανομένων των περιπτώσεων στις οποίες ο παλμός περιέχει μόνο λίγα φωτόνια.
Από το παραπάνω άρθρο επιβεβαιώνεται ότι έχουμε από το 2000 δυνατότητα υπερφωτεινών εκπομπών (με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός στο κενό) υπό προϋποθέσεις (διεγερμένο πλάσμα) με την βοήθεια παλμών laser.
H ταχύτητα που παρατηρήθηκε στο πείραμα είναι 310 φορές η ταχύτητα του φωτός στο κενό.
Το γεγονός ότι το πείραμα δεν είναι ευρύτερα γνωστό ενώ χρονολογείται από το 2000 και ότι τα πειράματα στο CERN για την ανακάλυψη του σωματιδίου του «Θεού» έδωσαν παρόμοια αποτελέσματα και οδήγησαν (λόγω του θορύβου) στην παραίτηση του επιστημονικά υπεύθυνου του πειράματος, δείχνει ότι υπάρχει «ακαδημαϊκή» απόπειρα συγκάλυψης των επιστημονικών ανακαλύψεων και σήμερα.
Ίσως γιατί κάποιοι φοβούνται να μην γίνει γνωστό αυτό που ξέρουν από πολύ παλιά έντεχνα να κρύβουν… (ότι δηλαδή υπάρχει ενεργή σκουληκότρυπα σε απόσταση 62 νανοδευτερολέπτων φωτός : το BING BANG )
Son Ofeon

Δεν υπάρχουν σχόλια: