I Fisici Dimostrano L'impossibilità Del Viaggio Nel Tempo

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Anonim

La possibilità di viaggiare nel tempo con metodi ottici è stata confutata da scienziati di Hong Kong. Tuttavia, esiste ancora un'ipotetica possibilità di creare una macchina del tempo utilizzando regioni di supergravità, come buchi neri o "wormhole".

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Un ipotetico modo di viaggiare nel tempo è viaggiare a velocità dell'ordine di, o anche più veloci, della velocità della luce. Nonostante una delle affermazioni fondamentali della teoria della relatività di Einstein, ovvero che è impossibile raggiungere una velocità maggiore della velocità della luce, negli ultimi dieci anni si è sviluppata una discussione nella comunità scientifica, la cui essenza si riduce a il fatto che singoli fotoni possono essere "superluminali".

Dimostrare l'esistenza di tali fotoni significherebbe la possibilità teorica del viaggio nel tempo, poiché questi fotoni violerebbero il principio di causalità.

Questo principio in fisica classica significa quanto segue: qualsiasi evento che si verifica al tempo t1, può influenzare l'evento che si è verificato al momento t2, solo a condizione che t1 meno di t2… Nella teoria della relatività, questo principio è formulato in modo simile, ad esso vengono aggiunte solo le condizioni associate agli effetti relativistici, per cui il tempo dipende dal sistema di riferimento selezionato.

Il motivo della ripresa della discussione sull'esistenza dei fotoni "superluminali" è apparso nel gennaio 2010. Quindi un articolo di scienziati americani è stato pubblicato sulla rivista Optic Express, che è stato riportato dal Dipartimento di Scienze di Gazeta. Ru. Nel loro esperimento, i ricercatori hanno inviato fotoni attraverso una pila di materiali di varia natura.

Alternando strati con indici di rifrazione alti e bassi, gli scienziati hanno notato che i singoli fotoni passano attraverso una lastra spessa 2,5 micron a una velocità che sembra superluminale.

Gli autori del lavoro hanno cercato di spiegare questo fenomeno dal punto di vista della natura onda-particellare della luce (dopotutto, la luce è sia un'onda che un flusso di particelle-fotoni allo stesso tempo) senza violare la teoria della relatività, sostenendo che la velocità osservata è una sorta di illusione. In questo esperimento, la luce inizia e finisce come fotone. Quando uno di questi fotoni attraversa il confine tra strati di materiale, su ciascuna superficie crea un'onda - un precursore ottico (per chiarezza, puoi confrontare un precursore ottico con un'onda d'aria che si verifica davanti a un treno in movimento). Queste onde interagiscono tra loro, creando uno schema di interferenza: cioè, le intensità delle onde vengono ridistribuite, creando uno schema di massimi e minimi chiari, proprio come si forma uno strato di marea nell'oceano con onde opposte - una spinta d'acqua. In una certa posizione degli strati H e L, l'interferenza delle onde provoca l'effetto di "arrivo anticipato" di una parte dei fotoni. Ma altri fotoni, al contrario, arrivano molto più tardi del solito a causa della comparsa di minimi di interferenza nell'immagine. Per il corretto rilevamento della velocità, è necessario registrare tutti i fotoni che passano attraverso gli strati, quindi la media darà la solita velocità della luce.

Per confermare questa spiegazione, è stato necessario condurre osservazioni di un singolo fotone e del suo predecessore ottico.

L'esperimento corrispondente è stato condotto da un gruppo di scienziati guidati dal professor Du Chengwang dell'Università di scienza e tecnologia di Hong Kong (HKUST).

Nel loro esperimento, i ricercatori hanno creato una coppia di fotoni, dopo di che uno di essi è stato diretto in un mezzo costituito da atomi di rubidio raffreddati a basse temperature. Creando l'effetto della trasparenza indotta elettromagneticamente (dove un mezzo che assorbe la radiazione diventa trasparente quando gli viene applicato un campo appropriato) Du e colleghi hanno misurato con successo le velocità sia del fotone stesso che del suo precursore ottico. principio di causalità vale per i singoli fotoni , - dice in astratto articolo pubblicato su Physical Review Letters.

Pertanto, questo lavoro ha posto fine alla discussione scientifica sulla possibilità di fotoni "superluminali" separati.

Inoltre, l'esperimento degli scienziati di Hong Kong è importante per lo sviluppo dell'ottica quantistica, una migliore comprensione del meccanismo delle transizioni quantistiche e, in generale, di alcuni principi della fisica.

Ebbene, le persone che sognano di viaggiare indietro nel tempo non devono disperare.

La violazione del principio di causalità da parte dei singoli fotoni non era l'unica possibilità ipotetica per creare una macchina del tempo.

In un'intervista Stella di Toronto Du Chengwang ha dichiarato:

“Il viaggio nel tempo basato su fotoni o metodi ottici non è possibile, ma non possiamo escludere altre possibilità come buchi neri o wormholes.

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