Sunday Science: ученые заставили свет двигаться бесконечно быстро

Команда ученых заявила, что достигла того, что ранее казалось невозможным: они разработали миниатюрный девайс позволяющий свету перемещаться с бесконечной скоростью. Но как они этого добились и что вообще все это значит?

В вакууме, свет перемещается со скоростью около 300,000,000 метров в секунду – согласно теории относительности Эйнштейна, это максимально возможная скорость. Однако, в некоторых материалах – к примеру в воде или стекле – скорость уменьшается. Разница в скорости может быть приведена в виде отношения, которое ученые называют индексом преломления: фактически, это величина того, как сильно замедляется или ускоряется свет проходя через материю.

К бесконечности...

Но так как ученые любят возится с рамками возможного, то в последние годы они экспериментировали с концепцией индекса преломления и различными материалами. Команда ученых из Института Атомной и Молекулярной Физики Амстердама и Университета Пенсильвании, создала материал, с индексом преломления равным нулю – это значит, что в этом материале свет способен перемещаться бесконечно быстро. Что за...?

Девайс о котором идет речь кажется довольно простым: это квадратный слиток из диоксида кремния, толщиной в 85 нанометров и длинной в 2000 нанометров, он окружен серебром, через которое не проходит свет. И хотя структуру не представляет из себя ничего сверхъестественного, получаемые эффекты далеки от очевидных.

Из-за относительно небольшого размера "девайса", свет, попадая внутрь, совершает странные вещи: он отскакивает от сторон, и взаимодействует сам с собой, создавая характерные рисунок света и темноты. Выше определенной частоты, весь девайс становится темным. Однако на одной частоте, все загорается: вместо того, чтобы перемещаться в виде волн, как обычно, свет возникает разом повсюду. Фактически, он полностью синхронен, что значит только одно: он двигается с бесконечной скоростью?

... но не далее?

Однако, есть одно "но". Это "но" основывается на небольшом отрывке старой, доброй физики:

Свет имеет две скорости. Фазовая скорость – описывает то, как быстро волны данной частоты передвигаются, групповая скорость – описывает то, как быстро свет передает энергию или информацию. Только групповая скорость должна оставаться  ниже скорости света в вакууме...

В данном миниатюрном девайсе, ученые наблюдают то, как фазовая скорость достигает бесконечности, в то время как групповая скорость все так же подчиняется законам относительности. Однако это не значит, что девайс бесполезен. Исследователи предлагают, что он может использоваться в качестве нового вида антенны для передачи собранных фазовых блоков данных, или для использования в миниатюрных оптических связях. К сожалению, революции ждать не стоит – он не сможет передавать информацию моментально.

Видео от Shazoo

Подписаться

15 Комментариев

  • Sept1mus
    Комментарий скрыт. Показать

    Заглавную пикчу в студию !

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    @Sept1mus, то что в посте, отредактированная версия этого:

    0
  • Elcor
    Комментарий скрыт. Показать

    Хм, я понял что ничего не понял, но интересно.
    По сути 1 "единица измерения света" может полностью осветить этот кубик, т.к. движется невероятно быстро и по сути сразу везде есть, так?

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    @Elcor, так и есть )

    0
  • Slaverok
    Комментарий скрыт. Показать

    @Cohen,Спасибо! Классная статья! читал, и не мог оторваться.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    Нет ничего быстрее скорости мысли. Иногда нужно полчаса объяснять человеку на словах то что в голове родилось моментально) Мысленно можно переместиться мгновенно в любую точку пространства. Если верить что мысль несет в себе информацию и имеет свойство материализовываться (а я более чем уверен что это так), то скорость света нервно курит в сторонке.

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    @Gweenbleidd, мне это напомнило книгу Брайана (Family Guy) - Faster than a speed of love )))

    Если по делу, то скорость мысли не такая уж быстрая, насколько могу вспомнить, варьируется в зависимости от нервных клеток, но в районе 300 миллисекунд - через этот промежуток человек начинает понимать информацию.

    Просто из-за плотности нейронов, может казаться, что мысли не имеют скорости. Но нет, все дело в связях. Чем больше их, чем разнообразнеей имеющийся банк данных, тем быстрее человек способен связать мысли, если они слабые и побитые алкоголем или чем-то еще, то человек тупее и медленней

    0
  • lelekme
    Комментарий скрыт. Показать

    @Cohen, наверное Gweenbleidd имел в виду что для мысли не существует расстояний.За 300 миллисекунд можно подумать как о соседнем городе так и о дальних галактиках.

    0
  • astaf
    Комментарий скрыт. Показать

    @Gweenbleidd, @lelekme,
    Вы оба переоцениваете свои возможности. Обычный человек может реагировать через 0.4 секунды (если не ошибаюсь). Многие спортсмены - сокращают это время (как и гонщики с военными пилотами). Но ниже 0.1 секунды не сильно опускаются.

    И это расстояние, которое покрывает нервный импульс от глаза к мозгу и обратно.

    В общем, сантиметров 30. За 0.1 секунды. Это 300 сантиметров в секунду, 3 метра в секунду.

    3 м/с << 300.000.000 м/с.

    Выбрасывайте дилетантство из головы и учите науки.

    0
  • lelekme
    Комментарий скрыт. Показать

    @astaf, к чему это ботанирование с цифрами?Я писал о том,что помыслить о далекой звезде человек может за эти злосчастные 0,3 секунды,а не о том что нервный импульс двигающийся по вымышленной цепочке нейронов достигнет этой звезды быстрее чем свет.А вот возможно ли переносить сознание посредством мысли,материализовывать мыслью,передавать информацию мыслью и т.д. ученые когда-нибудь ответят,я надеюсь.

    Можете хоть 10 раз сказать что это ненаучно,но черт возьми,когда-то люди ходили по плоской планете а несогласных жгли на костре.Когда-то фантасты записывали свои самые смелые мысли,а сегодня многие эти вещи уже реализовываются.То что было ненаучно вдруг волшебным образом превращается в факт...Космические законы работали и до открытия их человечеством,как бы не замечая "успехов" двуногих,и продолжают работать после.Так что не мешайте полету (по крайней мере моих) мыслей и фантазий).

    0
  • astaf
    Комментарий скрыт. Показать

    @lelekme, Если вы называете обычное использование реальных фактов - ботанированием, то мне страшно узнать ваш взгляд на мир.

    Я, наверно, покажусь занудой, но нормальная фантастика всегда говорит о "Если бы вставить изменение в прошлом или будущем", при этом не нарушая ни единого известного закона. Вот я о чём.

    Понятное дело, что фантастика 19-го века может показаться странной и ненаучной. Но она не теряет разумности.

    Я просто предлагаю быть реальными. Даже самая радикальная фантазия с тоннами романтизма и идеальных образов не теряет связь с реальностью. Так давайте и мы не будем.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @Cohen @astaf, Ребята причем здесь импульс, я о мысли говорил. Импульс ограничен в скорости, а мысль нет. Мысль нематериальна, она появляется изначально, а далее следует нервный импульс для физической передачи информации. Впрочем я не буду спорить на эту тему, каждый останется при своём мнении, просто я уже на себе убедился в том что мы не только физическая оболочка. Да и что говорить, если за 100 лет исследования мозга по всему миру так и не нашли откуда все это берется, только сейчас уже начали более менее правильные теории строить о истинном происхождении мыслей.

    0
  • sou1seeker
    Комментарий скрыт. Показать

    @Gweenbleidd, @Cohen, @lelekme, @astaf, да, речь, конечно же, не о нервном импульсе, а о мысли как контейнере информации.
    вот, взять и представить, что ты сейчас на Кеплер-22б. Кеплер-22б находится в 600 световых годах от Земли, а мысль "материализуется" на этом объекте уже через несколько миллисекунд.
    неизвестно, насколько научна такая теория, но у нее много сторонников и в достаточно авторитетных научных кругах.

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    Ну что вы о каких-то ненаучных концепциях не имеющих вразумительного обьяснения )

    Что за мысль? поясните концепцию этой мысли. Как она может быть одновременно в двух точках вселенной? Проще говорить о квантовой телепортации, чем о чем-то вроде скорости мысли.

    @sou1seeker, можно подробнее про авторитетные научные круги, а то я видимо обо всем этом вообще не слышал

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    Я надеюсь подобные разговоры лет через 100 будут казаться смешными)

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.