Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эффект Шарнхорста - это гипотетическое явление, при котором световые сигналы проходят немного быстрее, чем c, между двумя близко расположенными проводящими пластинами. Впервые это было предсказано в статье 1990 года Клауса Шарнхорста из Берлинского университета имени Гумбольдта , Германия . [1] Он показал с помощью квантовой электродинамики, что эффективный показатель преломления n на низких частотах в пространстве между пластинами был меньше 1. Бартон и Шарнхорст в 1993 году заявили, что либо скорость сигнала может превышать c, либо мнимая часть n равна отрицательный. [2]

Объяснение [ править ]

Колебания вакуума существуют даже в идеальном вакууме. На колебания вакуума влияют расположенные поблизости проводящие пластины. Когда фотон проходит через вакуум, на его распространение влияют флуктуации вакуума.

Согласно этому утверждению, скорость фотона увеличится, если он пройдет между двумя пластинами Казимира . [3] Конечным эффектом будет увеличение видимой скорости этого фотона. Чем ближе пластины, тем сильнее изменение колебаний вакуума и тем выше скорость света. [4]

Однако прогнозируется, что эффект будет незначительным. Фотон, движущийся между двумя пластинами, находящимися на расстоянии 1 микрометра друг от друга, увеличит скорость фотона только примерно на одну часть из 10 36 . [5] Это изменение скорости света слишком мало, чтобы его можно было обнаружить с помощью современных технологий, что не позволяет протестировать эффект Шарнхорста в настоящее время.

Причинность [ править ]

Возможность сверхсветовых фотонов вызвала беспокойство, потому что это может позволить нарушить причинно-следственную связь , посылая информацию быстрее, чем c . [6] Однако несколько авторов (включая Шарнхорста [2] ) утверждают, что эффект Шарнхорста нельзя использовать для создания причинных парадоксов. [6] [7] [8]

Возможные эксперименты [ править ]

Американский физик Тимоти Реттер выдвинул гипотезу о том, что эффект Шарнхорста может быть продемонстрирован и обнаружен с помощью усиливаемого акустического явления. В частности, эффект, аналогичный эффекту Шарнхорста, может быть обнаружен между двумя звуковыми черными дырами . В этой области скорость звука может превышать максимально возможную скорость с учетом показателя преломления жидкости. [ необходима цитата ]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Шарнхорст, К. (февраль 1990 г.). «О распространении света в вакууме между пластинами». Физика Письма Б . 236 (3): 354–359. DOI : 10.1016 / 0370-2693 (90) 90997-K .
  2. ^ а б Бартон, G .; Шарнхорст, К. (1993). «QED между параллельными зеркалами: световые сигналы быстрее, чем c , или усилены вакуумом». Журнал Physics A . 26 (8): 2037. Bibcode : 1993JPhA ... 26.2037B . DOI : 10.1088 / 0305-4470 / 26/8/024 .Более свежая статья - Scharnhorst, K. (1998). «Скорости света в модифицированном вакууме КЭД». Annalen der Physik . 7 (7–8): 700–709. arXiv : hep-th / 9810221 . Bibcode : 1998AnP ... 510..700S . DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-3889 (199812) 7: 7/8 <700 :: AID-ANDP700> 3.0.CO; 2-K .
  3. ^ Чаун, М. (1990). «Могут ли фотоны путешествовать« быстрее света »?» . Новый ученый . 126 (1711): 32. Bibcode : 1990NewSc.126 ... 32B .
  4. Перейти ↑ Cramer, JG (декабрь 1990 г.). "Фотоны FTL" . Аналоговый журнал научной фантастики и фактов . Проверено 26 ноября 2009 . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  5. ^ «Секрет вакуума: более быстрый свет» . Новости науки . 137 (19): 303. 1990.
  6. ^ a b Liberati, S .; Sonego, S .; Виссер, М. (2002). «Быстрее-чем- гр сигналы, специальная теория относительности и причинность». Летопись физики . 298 (1): 167–185. arXiv : gr-qc / 0107091 . Bibcode : 2002AnPhy.298..167L . DOI : 10,1006 / aphy.2002.6233 .
  7. ^ Брюнетон, Ж.-П. (2007). «О причинности и сверхсветовом поведении в классических теориях поля. Приложения к теориям k- сущности и MOND-подобным теориям гравитации». Physical Review D . 75 (8): 085013. arXiv : gr-qc / 0607055 . Bibcode : 2007PhRvD..75h5013B . DOI : 10.1103 / PhysRevD.75.085013 .
  8. ^ Milonni, PW; Свозил, К. (1990). «Невозможность измерения быстрее чем по гр сигнализации эффекта Шарнхорст» (PDF) . Физика Письма Б . 248 (3-4): 437. Bibcode : 1990PhLB..248..437M . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (90) 90317-Y .