تضمنت القائمة الأخيرة لأهم 10 قصص لمجلة الفضاء لعام 2010 القصة أسرع من الضوء النابض المكتشف - والتي أوضحت في القراءة الإضافية أن الظاهرة التي تتم دراستها لم تكن بالضبط متحرك أسرع من الضوء.
على أي حال ، دفعني هذا إلى البحث عن طرق مختلفة يمكن من خلالها إنشاء حركة فائقة السطوع الظاهرة ، جزئياً لطمأنة نفسي بأن الجزء السفلي لم يسقط من فيزياء النسبية وجزئًا لمعرفة ما إذا كان يمكن تفسير هذه الأشياء بشكل مناسب باللغة الإنجليزية العادية. هنا يذهب ...
1) أوهام وأثر
الأسرع من قصة النجم النابض الضوئي هو في الأساس حول طفرات الضوء الافتراضية - التي تشبه إلى حد ما الطفرات الصوتية ، حيث لا تكون الطفرة الصوتية ، ولكن مصدر الصوت ، يتجاوز سرعة الصوت - بحيث تندمج نبضات الصوت الفردية لتشكل موجة صدمة واحدة تتحرك بسرعة الصوت.
الآن ، ما إذا كان أي شيء مثل هذا يحدث حقًا مع الضوء من النجوم النابضة يبقى نقطة جدل ، لكن أحد مؤيدي النموذج أظهر التأثير في المختبر - انظر منشور مدونة Scientific American.
ما تفعله هو ترتيب خط من المصابيح الكهربائية التي يتم تشغيلها بشكل مستقل. من السهل بما فيه الكفاية أن تجعلهم يطلقون النار بالتسلسل - أولاً 1 ، ثم 2 ، ثم 3 وما إلى ذلك - ويمكنك الاستمرار في تقليل التأخير الزمني بين كل إطلاق حتى تصبح لديك حالة تنطفئ فيها لمبة 2 بعد المصباح 1 في وقت أقل من سيحتاج الضوء إلى قطع المسافة بين اللمبات 1 و 2. إنها مجرد خدعة حقًا - ليس هناك اتصال سببي بين إطلاق اللمبات - ولكن يبدو كما لو أن سلسلة من الإجراءات (الأولى 1 ، ثم 2 ، ثم 3 وما إلى ذلك) تتحرك أسرع من الضوء عبر صف المصابيح. هذا الوهم هو مثال على الحركة الفائقة الظاهرة.
هناك مجموعة من السيناريوهات المحتملة لسبب أن موجة مكسيكية فائقة من إشعاع السنكروترون قد تنبع من مصادر نقطية مختلفة حول نجم نيوتروني سريع الدوران داخل مجال مغناطيسي مكثف. طالما أن الانبعاث من هذه المصادر النقطية غير مرتبط سببيًا ، فإن هذه النتيجة لا تنتهك فيزياء النسبية.
2) جعل الضوء أسرع من الضوء
يمكنك إنتاج حركة فائقة للضوء للضوء نفسه عن طريق التحكم في طول الموجة. إذا اعتبرنا الفوتون كحزمة موجية ، يمكن تمديد رزمة الموجة خطياً بحيث تصل الحافة الأمامية للموجة إلى وجهتها بشكل أسرع ، حيث يتم دفعها قبل بقية الموجة - مما يعني أنها تنتقل أسرع من الضوء .
ومع ذلك ، فإن الطبيعة الفيزيائية لـ "الحافة الأمامية لحزمة الموجة" ليست واضحة. إن حزمة الموجة بأكملها تعادل فوتون واحد - ولا يمكن أن تحمل الحافة الأمامية لحزمة الموجات الممتدة أي معلومات مهمة. في الواقع ، من خلال التمدد والضعف ، قد يصبح لا يمكن تمييزه عن ضوضاء الخلفية.
تتطلب هذه الخدعة أيضًا أن يتحرك الضوء عبر وسط انكسار ، وليس فراغ. إذا كنت حريصًا على التفاصيل الفنية ، يمكنك جعل سرعة الطور أو سرعة المجموعة أسرع من c (سرعة الضوء في الفراغ) - ولكن ليس سرعة الإشارة. على أي حال ، بما أن المعلومات (أو الفوتون كوحدة كاملة) لا تتحرك بسرعة أكبر من الضوء ، فلا يتم انتهاك فيزياء النسبية.
3) الحصول على ركلة من مكاسب وسائل الإعلام
يمكنك تقليد حركة فائقة السطوع أكثر دراماتيكية من خلال وسيط الكسب حيث تحفز الحافة الأمامية لنبضة ضوئية انبعاث نبضة جديدة في الطرف البعيد من وسط الكسب - كما لو أن نبضة ضوئية تصيب أحد طرفي مهد نيوتن ونبضة جديدة من المتوقع من الطرف الآخر. إذا كنت ترغب في رؤية إعداد مختبر ، فحاول هنا. على الرغم من أن الضوء يبدو وكأنه يقفز الفجوة بشكل فائق ، إلا أنه في الواقع نبض ضوئي جديد يظهر في الطرف الآخر - ولا يزال يتحرك بسرعة الضوء القياسية.
4) وهم النفاثة النسبية
إذا قامت مجرة نشطة ، مثل M87 ، بدفع نفاثة من البلازما شديدة السخونة تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء - وكانت الطائرة متماشية تقريبًا مع خط نظرك من الأرض - يمكنك أن تنخدع بالاعتقاد بأن محتوياتها تتحرك بشكل أسرع من الضوء.
إذا كان طول تلك الطائرة 5000 سنة ضوئية ، فيجب أن يستغرق الأمر 5000 عام على الأقل لأي شيء فيها لعبور هذه المسافة التي تبلغ 5000 سنة ضوئية. الفوتون المنبعث من جزيء من المواد النفاثة عند النقطة A بالقرب من بداية الطائرة سيستغرق بالفعل 5000 عام للوصول إليك. ولكن في غضون ذلك ، يستمر جزيء المادة النفاثة في التحرك تجاهك بسرعة تقريبًا مثل ذلك الفوتون. لذلك عندما ينبعث الجسيم من فوتون آخر عند النقطة B ، نقطة بالقرب من طرف الطائرة - سيصل الفوتون الثاني إلى عينك في أقل من 5000 سنة بعد الفوتون الأول ، من النقطة A. عبر الجسيم 5000 سنة ضوئية من النقاط أ إلى ب في أقل من 5000 سنة. لكنها مجرد خدعة بصرية - فيزياء النسبية لا تزال غير ملوثة.
5) حركة فوق سطحية غير معروفة
من الممكن تمامًا أن الأجسام خارج أفق الكون المرئي تتحرك بعيدًا عن موضعنا أسرع من سرعة الضوء - نتيجة للتوسع التراكمي للكون ، مما يجعل المجرات البعيدة تبدو وكأنها تتحرك بعيدًا أسرع من المجرات القريبة. ولكن بما أن الضوء من الأجسام الافتراضية خارج الأفق المرئي لن يصل إلى الأرض أبدًا ، فإن وجودها لا يمكن معرفته بالملاحظة المباشرة من الأرض - ولا يمثل انتهاكًا لفيزياء النسبية.
وأخيرًا ، ليس من المجهول كثيرًا أن النظرية هي فكرة التضخم الكوني المبكر ، والذي ينطوي أيضًا على توسيع الزمكان بدلاً من الحركة داخل الزمكان - لذلك لا يوجد انتهاك هناك أيضًا.
اشياء اخرى…
لست متأكدًا من أن ما ورد أعلاه هو قائمة شاملة وقد تركت عن قصد مقترحات نظرية أخرى مثل التشابك الكمي ومحرك Alcubierre الاعوجاج. أي من هذين ، إذا حقيقةيمكن أن تنتهك فيزياء النسبية - لذلك ربما يجب النظر إليها بمستوى أعلى من الشك.
