Эффект Шарнхорста - Scharnhorst effect

В Эффект Шарнхорста это гипотетический феномен, при котором световые сигналы проходят немного быстрее, чем c между двумя близко расположенными проводящими пластинами. Впервые это было предсказано в статье 1990 г. Клаус Шарнхорст из Берлинский университет имени Гумбольдта, Германия.[1] Он показал использование квантовая электродинамика что эффективный показатель преломления п, на низких частотах расстояние между пластинами было меньше 1. Бартон и Шарнхорст в 1993 году заявили, что скорость любого сигнала может превышать c или эта воображаемая часть п отрицательный.[2]

Объяснение

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

Это утверждение предполагает, что скорость фотона увеличится, если он пройдет между двумя точками. Казимир тарелки.[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, перемещающийся 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.

Причинно-следственная связь

Возможность сверхсветовой фотонов вызвало беспокойство, потому что это могло привести к нарушению причинность отправляя информацию быстрее, чем c.[6] Однако несколько авторов (в том числе Шарнхорст)[2]) утверждают, что эффект Шарнхорста нельзя использовать для создания причинных парадоксов.[6][7][8]

Возможное экспериментирование

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.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ Шарнхорст, К. (февраль 1990 г.). «О распространении света в вакууме между пластинами». Письма по физике B. 236 (3): 354–359. Дои:10.1016 / 0370-2693 (90) 90997-К.
  2. ^ а б Barton, G .; Шарнхорст, К. (1993). «QED между параллельными зеркалами: световые сигналы быстрее, чем c, или усиленный вакуумом ». Журнал физики А. 26 (8): 2037. Bibcode:1993JPhA ... 26.2037B. Дои:10.1088/0305-4470/26/8/024. Более поздний дополнительный документ Шарнхорст, К. (1998). «Скорости света в модифицированном вакууме КЭД». Annalen der Physik. 7 (7–8): 700–709. arXiv:hep-th / 9810221. Bibcode:1998АнП ... 510..700С. Дои:10.1002 / (SICI) 1521-3889 (199812) 7: 7/8 <700 :: AID-ANDP700> 3.0.CO; 2-K.
  3. ^ Чоун, М. (1990). «Могут ли фотоны путешествовать« быстрее света »?». Новый ученый. 126 (1711): 32. Bibcode:1990 г.НовостиSc.126 ... 32B.
  4. ^ Крамер, Дж. Г. (декабрь 1990 г.). "Фотоны FTL". Аналоговый журнал научной фантастики и фактов. Получено 2009-11-26.
  5. ^ «Секрет вакуума: более быстрый свет». Новости науки. 137 (19): 303. 1990.
  6. ^ а б Liberati, S .; Sonego, S .; Виссер, М. (2002). "Быстрее, чем-c сигналы, специальная теория относительности и причинность ". Анналы физики. 298 (1): 167–185. arXiv:gr-qc / 0107091. Bibcode:2002AnPhy.298..167L. Дои:10.1006 / aphy.2002.6233.
  7. ^ Брюнетон, Ж.-П. (2007). "О причинности и сверхсветовом поведении в классических теориях поля. Приложения к k-теории сущности и теории гравитации типа MOND ". Физический обзор D. 75 (8): 085013. arXiv:gr-qc / 0607055. Bibcode:2007ПхРвД..75х5013Б. Дои:10.1103 / PhysRevD.75.085013.
  8. ^ Milonni, P.W .; Свозил, К. (1990). "Невозможность измерения быстрее, чемc сигнализация эффекта Шарнхорста " (PDF). Письма по физике B. 248 (3–4): 437. Bibcode:1990ФЛБ..248..437М. Дои:10.1016 / 0370-2693 (90) 90317-У.