• 
• 

Znacznie szybciej niż światło

18-08-2008 14:05

prędkość światła · foton · splątane fotony · informacja

Szwajcarscy naukowcy przeprowadzili niezwykle interesujący eksperyment, z którego wynika, że błędne jest przekonanie, iż nic nie może poruszać się szybciej od prędkości światła.

Nicolas Gisin i jego zespół z Uniwersytetu Genewskiego wysłał dwa splątane fotony oddzielnymi światłowodami do miejscowości, z których każda znajdowała się o 18 kilometrów od uniwersyteckiego kampusu. Badano przy tym, co działo się z fotonami w czasie ich podróży. Okazało się, że w momencie, gdy zmieniały się właściwości jednego z nich, identyczna zmiana zachodziła w drugim. Nie wykryto przy tym żadnego opóźnienia. Zmiany były identyczne i zachodziły w tym samym momencie. Cokolwiek je powodowało, informacja pomiędzy fotonami musiała być przekazywana z prędkością co najmniej 10 000 razy większą niż prędkość światła.

Naukowcy wciąż nie wiedzą, ani w jaki sposób przekazywana jest informacja, ani z jaką prędkością się ona porusza. Przeprowadzony eksperyment jest jednak pierwszą próbą zmierzenia tej prędkości. Wiadomo, że jest ona olbrzymia. Wiadomo też, że stany splątane są faktem oraz że w jakiś sposób jedna z cząstek w parze natychmiast "wie", co dzieje się z drugą. Ciągle jednak brak wytłumaczenia tego fenomenu.

Autor: Mariusz Błoński

Źródło: Science

No to szykuje nam się niezły przełom... Jeśli (a raczej: kiedy już) nauczymy się przesyłać informacje z taką prędkością, zafundujemy sobie niesamowity skok naprzód.
Swoją drogą, rewelacyjnie przemyślany eksperyment

2008-08-18 14:21

mikroos

Niestety, w ten sposób nie da się przesłać wiadomości. To prawda, że właściwości (np. spin) jednego fotonu zmienia się natychmiast, kiedy ustalimy stan drugiego, ale nie ma sposobu, aby przed pomiarem wiedzieć, co zmierzymy, a zatem nie możemy w ten sposób wpływać na to, co zmierzy osoba do której informacje chcielibyśmy przesłać.
Kiedyś czytałem, że zjawisko to można wyjaśnić w ten sposób, że te cząstki tak naprawde są jedną - jeśli w wyniku jakiegoś zjawiska powstają dwa fotony, to ich stany są skorelowane. Z tego wynikałoby, że prędkość przekazywania informacji jest nieskończona.. jednak z punktu widzenia fotonów jest równa 0. Jeśli fotony nie będą się z niczym zderzać, korelacja może trwać bardzo długo.. W warunkach rzeczywistych jednak korelacja na skutek zderzeń z innymi cząstkami rozmywa się bardzo szybko.
Wygląda na to, że ansible jeszcze długo pozostaną tylko w literaturze science-fiction

2008-08-18 15:00

Takashi

Splątanie fotonów to nic nowego. Ciekawe kiedy naukowcy wymyślą jak to praktycznie wykorzystać... To będzie przełom. Rewelacje o prędkości większej od światła w tym zjawisku pojawiają się co pół roku i zawsze jest to niby pierwszy raz kiedy udało się takie coś uzyskać :p A jeśli chodzi o teorię względności to chyba nie ma konieczności jej "poprawiania", bo w gruncie rzeczy nie zachodzi przemieszczenie żadnej cząstki z V > c tylko informacja (a jej charakteru jeszcze nie znamy).

2008-08-18 16:22

koompel

Takashi - pozwoliłbym sobie dodać tylko jedno słowo do Twojej wypowiedzi: jeszcze Przynajmniej taką mam nadzieję

2008-08-18 16:59

mikroos

Informacja została przesłana z prędkością światła ze środkowego punktu.
Tego że po obu stronach okazała się taka sama nie da się wykorzystać do przesyłania informacji szybciej niż światło!
Nie da się także odczytać momentu pomiaru drugiego fotonu.
A wspomniany efekt używa się od kilku lat w kwantowej kryptografii ... która wbrew oczekiwaniom okazała się podatna na ataki.

2008-08-18 19:04

Jarek Duda

Tylko, że ograniczenie do prędkości światła nie wynika z jakiegoś wzoru czy prawa, ale zostało specjalnie wprowadzone po to, aby "wzór pasował". Chodzi o taki wzór gdzie po podstawieniu do niego prędkości większej niż c wychodziła liczba ujemna pod pierwiastkiem. No i był problem, bo nie wiadomo jak to interpretować. Więc autor wzoru długo nie kombinował i wprowadził ograniczenie na prędkość. Ale przecież to tylko wzór, jeden z tych, które już niejednokrotnie w historii ulegały zmianie. Tak więc, według mnie jest to sztuczne ograniczenie, dla uproszczenia obliczeń.
Dodatkowo, przecież liczby zespolone wykorzystuje się w np. elektronice i mają tam całkiem realne znaczenie. Więc dlaczego naukowcy boją się ich używać przy badaniu światła?

2008-08-18 22:47

Eselix

Wydaje mi się, że przełom w tej sprawie jest większy niż tylko szybkość przesyłania informacji.
Do tej pory wg teorii Einsteina falowo-cząstkowa natura oddziaływań była ograniczona do prędkości światła.
Wyjątkiem utrudniającym powstanie teorii unifikacji była grawitacja. Powodowało to pewien paradoks:
Zniknięcie Słońca zobaczylibyśmy po ok. 8 minutach. Natomiast skutki braku grawitacji słonecznej stałyby się odczuwalne natychmiast (jak ktos nie wie czemu, niech poczyta o zakrzywieniu czasoprzestrzeni).
Teoria względności jest w końcu skazana na porażkę ze względu na "nieskończoności" pewnych założeń, a to może być pierwszy krok do jej zmiany - czyli do rewolucji w fizyce (a tym samym współczesnej nauce)

2008-08-18 22:49

zaton

To że światło nie porusza się z nieskończoną prędkością wiemy od przynajmniej jakiegoś tysiąca lat. Teraz zakładając że jego prędkość zawsze jest stała, dostajemy szczególną teorię względności.
Owszem - to jest tylko przybliżenie, lepsze to np. OTW ... ale w ziemskich warunkach odnośnie omawianego eksperymentu - STW jest absolutnie wystarczające.
Stwierdzenie że tutaj informacja porusza się szybciej niż światło, to praktycznie to samo co stwierdzenie że gdy zrobisz dwie kopie listu (napisanego z zawiązanego oczami), wyślesz je w różne miejsca i otworzysz dokładnie w tym samym momencie, to informacja o ich zawartości przeniosła się z nieskończoną prędkością...
Do teorii unifikacji podchodzi się z dwóch stron - mechaniki kwantowej(QED) albo grawitacji(OTW). Wg OTW gdyby znikło słońce, zakrzywienie czasoprzestrzeni w dość dobrym przybliżeniu(liniowym) propagowałoby się w postaci fal grawitacyjnych - z prędkością światła. Powiesz - w wyższych rzędach pewnie szybciej, odpowiem - jego energia/materia nie może zniknąć, może co najwyżej poruszać się z prędkością światła. Niedokładność OTW leży w mechanice kwantowej - w skali mikro.

2008-08-18 23:50

Jarek Duda

Ciekawa dyskusja sie zrobila. Wg mnie wcale to nie oznacza ze cos poruszalo sie z predkoscia wieksza niz swiatlo. Ja bym stawial raczej na jakis rodzaj tunelowania. A jesli chodzi o predkosc swiatla. Sa 3 osoby. 1 stoi na ziemi, 2 jedzie samochodem 150 km/h a 3 leci samolotem 1000 km/h. Gosciu w samochodzie zapala swiatlo i kazdego bez wyjatku przegoni ono z predkoscia swiatla, czyli ok 300 000 km/s.

2008-08-19 04:35

brakus

Eselix:

Tylko, że ograniczenie do prędkości światła nie wynika z jakiegoś wzoru czy prawa, ale zostało specjalnie wprowadzone po to, aby "wzór pasował".

Owszem, ale wszelkie eksperymenty jakie od tamtej pory przeprowadzono wskazują na to, że prędkość światła w próżni jest stała i wynosi c niezależnie od obserwatora. Trzeba przy tym pamiętać, że w innych materiałach (woda, szkło, powietrze) prędkość światła jest mniejsza.. ale i tak nie da się jej wtedy przekroczyć.
Jarek Duda:

To że światło nie porusza się z nieskończoną prędkością wiemy od przynajmniej jakiegoś tysiąca lat.

O ile się nie mylę, to od roku 1676 - http://en.wikipedia.org/wiki/Ole_R%C3%B8mer
Czytałem kiedyś, że z zasady nieoznaczoności wynika, że cząsteczki przez bardzo krótkie okresy mogą przemieszczać się szybciej niż światło - co oznacza ruch wstecz w czasie. Jeśli mają ładunek elektryczny, to zachowują się jak cząstka o ładunku przeciwnym poruszająca się w czasie do przodu. Było to przedstawiane jako jedno z możliwych wyjaśnień kreacji par

2008-08-19 08:08

Takashi

Jarek Duda napisał(a):
... to praktycznie to samo co stwierdzenie że gdy zrobisz dwie kopie listu (napisanego z zawiązanego oczami), wyślesz je w różne miejsca i otworzysz dokładnie w tym samym momencie, to informacja o ich zawartości przeniosła się z nieskończoną prędkością...

Niezgodze sie z toba, ze za pomoca splatanych fotonow nie da sie przeniesc informacji szybciej niz swiatlo. Wyobrazmy sobie eksperyment : tworzymy sobie duza ilosc fotonow splatanych z czego czesc zamykamy na ziemi, a druga czesc zamykamy w "swiatlowodzie" i wysylamy statkiem kosmicznym w daaaleka podroz. Zeby przeslac informacje z Ziemi szybciej niz z predkoscia swiatla nalezy poukladac fotony w odpowiadajace pewnym stanom uklady i nakazac ich odczytanie na statku kosmicznym. Fakt, to zadziala jednorazowo, fotony po odczytaniu ich stanow znikna, ale informacja o ich ukladzie zostanie odczytana.

2008-08-19 09:52

zolv

mikroos napisał(a):
No to szykuje nam się niezły przełom... Jeśli (a raczej: kiedy już) nauczymy się przesyłać informacje z taką prędkością, zafundujemy sobie niesamowity skok naprzód.

On nie szykuje się. On już jest przygotowany, tylko niestety polscy naukowcy nie chcą zrozumieć, co im się na tacy podaje przezd nos, o czym możecie się przekonać czytając stronę: www.electrino.pl
My już przeprowadziliśmy eksperyment dokazujący, że prędkość światła nie jest prędkością graniczną. Protokół z tego eksperymenti i zdjęcia możecie przeczytać na stronier electrino.

2008-08-19 10:41

waldemar.m

Odnośnie skończonej prędkości światła, wg wiki to od przynajmniej 1021r.
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
Odnośnie odczytywania fotonów na statku - ależ one zostały wygenerowane przed podróżą ... i zostały przetransportowane z prędkością pewnie podświetlną
Tylko potwierdzamy że zostało wygenerowane to samo ... nie da się w ten sposób nic przesłać...

2008-08-19 10:54

Jarek Duda

Jarek Duda napisał(a):
Odnośnie odczytywania fotonów na statku - ależ one zostały wygenerowane przed podróżą ... i zostały przetransportowane z prędkością pewnie podświetlną
Tylko potwierdzamy że zostało wygenerowane to samo ... nie da się w ten sposób nic przesłać...

Czyli jak wyprodukuję komputery i jeden z nich przetransportuję z prędkością 20 km/h na drugą półkulę - z taką samą prędkością będę rozciągał kabel sieciowy pomiędzy nimi, to maksymalna prędkość z jaką prześlę informację pomiędzy nimi nie będzie mogła być wyższa niż 20km/h ? Dziwne...
Fotonów nie prześlemy nigdzie z prędkością wyższą niż prędkość światła, ale informację o ich spinie tak - i o to tutaj chodzi.
Prędkość przesyłu informacji, nie jest tożsama z prędkością przesyłu nośników tych informacji.

2008-08-20 12:21

thibris

@Jarek Duda: Człowiek całe życie się uczy, nie miałem pojęcia o tych arabskich uczonych Dzięki za sprostowanie
@thibris: Owszem, informacja o spinie fotonów jest przesyłana z prędkością większą niż c. Rozumiem, że chodzi o ułożenie fotonów w taki sposób, aby stworzyły komunikat w postaci 10110 itd. (1 może oznaczać spin "do góry", 0 "na dół). Odbiorca oczywiście odebrałby "negatyw" tego ustawienia ze względu na splątanie, ale to nie problem. Niestety, przed pomiarem spinów nie wiemy jakie one są, więc nie możemy tych fotonów ułożyć tak jak chcemy i klapa

2008-08-20 13:29

Takashi

komentarze [20] »