Факт или Вымысел?

Ryan Frewin Renee George,Deborah Paulson РЕФЕРАТ

С математическими формулировками вокруг оборота столетия для поведения частиц в скоростях около того самого света, гонка была на, чтобы получить доступ, чтобы прервать окончательный барьер скорости Einstein's. Еще 1930's ученые начали разрабатывать теория и эксперимент, чтобы найти путешествие частиц быстрее чем свет. Новые теория предложили существование таких частиц, известные как tachyons, точно так же, как теория Dirac's предсказали существование первых известных анти-частиц. До недавних пор, экспериментальные методы не были требуемыми, чтобы протестировать мириады теория. На последнем десятилетии, тем не менее, примеры superluminal путешествия были положительно и verifiably определенное, по большей части в области квантового механика и квантового проникновения барьера, или туннелирование. Соображение многих парадоксов относительность ведет к вопросам времени отмена и проблемы с причинность, но тщательное обследование экспериментального подтверждения ведет к выводу, что superluminal передача частиц - возможно не создавая помехи с проблемой причинность Einstein's. На следующей бумаге, подтверждение для superluminal движения представит, вместе с анализом импликаций такого открытия.

ВВЕДЕНИЕ

С публикацией его общего теория относительность в 1905, Einstein показал физика Последователь Ньютона, чтобы быть неадекватным. Он ввел идею окончательного ограничения скорости известную как c, скорость света. Как и любая человеческая природа предела приводит желание превышать это. С этими целевыми учеными разработал теория и эксперимент, чтобы протестировать достоверность теория Einstein's. Фактически ближе математический взгляд показывает, что c не - предел совсем, но барьер. Не возможно ускорить объект против скорости быстрее чем свет, но возможно для объекта против иметь скорость больше чем c. В пределах последних годов, новое научное подтверждение в областях электричество и magnetism и квантовом механика поддерживало эту претензию.

ГДЕ СКОРОСТЬ LI6HT ИСХОДИТ ИЗ?

Одно Из возбуждения и широко прилагаемых областей физика - электричество и magnetism. Эта область унифицировалась в 1860's, когда блестящий человек, поименованный Клерк Джеймса Maxwell, произошли четыре уравнение, которые суммировали все эффекты, которые были наблюданы. Одно Из более скрытых последствий этих уравнение было постоянной скоростью света: уравнение сказали, что электромагнитные волны должны путешествовать с скоростью c равной 1/sqrt(e0*m0) где e0 - permitivity свободного пространства и m0 - проницаемость свободного пространства. Это было нечетным поскольку m0 и e0 руда обе физических констант легко демогущий быть расторгнутым через экспериментирование. Как мог бы зажечь всегда собираться одна скорость?

АБСОЛЮТНАЯ КОНСТАНТА?

В соя, что скорость света - константа - одна вещь. Чтобы сказать, что это - та же абсолютная константа везде - совсем другая вещь. Представьте Себе Например, что есть человек на платформе, наблюдающей путешествие поезда с скоростью v1 в левом и автомобиле путешествием поезда с скоростью v2 направо. Теперь переключите фрейм исходный, чтобы увидеть ситуацию с точки зрения женщины в автомобиле. Имейте В Виду, что фрейм исходный - научное слово, которое легко объяснено вызывая это точка зрения. В фрейме человека исходном поезд собирается v1 m/s, но в женском фрейме исходном, он собирается v2 + v1 m/s. Если скорость поезда - абсолютная константа, каждая видит поезд переходя v1, и дополнение скорости не работает.

Тем не менее, дополнение скорости кажется так логично ученым, что оно было бы применительно к скорости света. Это означает, что свет не мог иметь постоянную скорость во всех фреймах. Для того, чтобы решить этот явный конфликт, они утвердили, что скорость света была только константой в одном абсолютном фрейме исходном, эфирный фрейм. В любом другом фрейме, скорость света изменялась согласно своему движению относительно этого эфирного фрейма. Это - подобно говорить, что человек на платформе имеет нечто специальный о ем так, что он всегда видит свет переходя c m/s и все другие должны измерить скорость света, использующую их движение относительно его. Этот теория так принимался, что два мужчин, Michelson и Morley, установленных, чтобы доказать, что эфирный фрейм существовал. Они сделали с помощью установки эксперимент, чтобы точно измерить скорость света в другом времени. В одной точке земля должна должно собраться то же направление как эфирный фрейм и скорость света должна равняться скорости земли плюс скорость эфирного фрейма. В другой точке земля должна собираться перпендикулярный в эфирном фрейме и скорость света должна просто равняться скорости эфирного фрейма. единственная Проблема была, что Michelson и Morley не доказал что они устанавливают, чтобы доказаться. Взамен они доказали, что скорость света не изменялась совсем. Зажгите действительно сделал hove абсолютная постоянная скорость.

ПОСЛЕДСТВИЯ

Что сделал это средство? Способность просто добавлять скорости для того, чтобы переключиться между фреймами исчезых ссылок. Если поезд в сценарии случая выше заменяется лучем света, как мужчина так и женщина видят свет, перемещаемый с скоростью vl равной c.

Это - где Einstein и его знаменитый теория относительность оказавшиеся на изображении. Он взял результаты Michelson и Morley эксперимент и сделанные два утверждения, названные постулат, на которых он основал всю остальную часть его теория. Для того, чтобы понять постулат, необходимо узнать определении inertial фрейма:

inertial Фрейм - любой фрейм ссылки (что -, система координат x, y, z и время t) где все законы физика проводят их самую простую форму.

Постулат Специального Относительность:

ПЕРВЫЙ ПОСТУЛАТ ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ: Если S - inertial фрейм и если второй фрейм S' перемещений с постоянной скоростью относительно S, затем S' - также inertial фрейм.

ВТОРОЙ ПОСТУЛАТ ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ: В все inertial фреймы, путешествия света через вакуум с той же скоростью, c = 299,792,458 m/s, в любом направлении.

Многие уравнение были произведены от этих двух постулат. Одно Из Наиболее освещения те в том что описание движущей силы, p. Движущая Сила - собственность перемещения тела, которая определяет, что период времени требовал приводить это, чтобы остаться, когда под действием постоянного усилия. Согласно Einstein, p математически определено как: P = mu/sqr+(l - (u/c)2) где u - скорость или скорость любого объекта. Когда этот уравнение решается для u, insite может приобретаться об ограничивание собственностей, что Относительность имел в скорости objects. u = 1/sqrt((m/p)2 - (1/c)2), массачусетс приравнивает одно. Это - красная строка в графе. Сравните это с синей строкой, которая представляет старый уравнение Последователь Ньютона p=m*u. Уравнение Последователь Ньютона - хороший аппроксимация пока u не - больше чем 0.6c. Есть несколько вещей, которые остаются этим графом. Какое если объект имел в воображаемом массачусетс? Это означает, что если одни квадраты мох, результат - негатив. Если массачусетс признан постоянным, равным квадратному корню негатива одно, граф - теперь зеленая строка. Объекты с воображаемым массачусетс известные как tachyons и будет обсужден позже. Обратите Внимание как любой такой объект имел superluminal скорость.

ПРОБЛЕМЫ С ПРИЧИННОСТЬ

Что такое проблемы связанные с переходом быстрее чем свет? Одни ученые вещи обеспокоены в том что superluminal движение должно нарушать наш целый следствие связывающий систему. Одно легкое объяснение названо "Договор Shalimar".

Примите например, что Klingons и Федерация подписывает договор в котором Klingons мир обещания на бирже для доступа к Технической Базе Данных Информации Федерации (TID). Федерация оставляет, чтобы взять договор обратно в их домашнем мире в скорости.6c. Это дает Klingons времени, чтобы иметь доступ к TID и разрабатывать более быстрый-чем-свет отправляет названное "режа Супер". Они затем посылают Супер в поиски судна Федерации посредник. Как это путешествует по отношению к судну, это уничтожает два основания вдоль пути. Это основание пытается предупредить судно, но конечно любой сигнал, который они имеют может только путешествовать со скоростью света, который Супер легко опережает. Супер затем доходит до судна посредник и уничтожает это, уничтожая все подтверждение любого договора и бросая Klingon страну и Федерацию снова в войну. Проблема входит, когда один смотрит на эту последовательность событий от Федерации точки зрения. Если один использует правильные уравнение, чтобы переключить все эти события в их фрейм исходный, затем посредник подписывают договор в Shalimar, и снимают. Следующий случай, который они видят - свое собственное уничтожение. Если они остались живыми после это, они были бы затем увидeл случай 2, затем случай 1, и затем наблюдающие Супер дизассемблировался. Они видeли бы как части базового номера 2 собрали вместе и форму снова в базу как Супер путешествованный назад через пространство на своем создании где она была бы демонтирована и уничтожена Klingons.

Ученые решались от аргументов подобно это, что есть основной Закон Причинность, который указывает, что если A и B - два события, которые причинно связаны (причины B) не будет никакого фрейма исходного в каком B не случается перед A. Там может не быть резня Супер, или от Федерации точки зрения, это должно уничтожать судно Федерации перед это даже было создано.

Дата добавления: 2015-03-29