Znacznie szybciej niż światło
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.
Komentarze (177)
mikroos, 18 sierpnia 2008, 14:21
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
Takashi, 18 sierpnia 2008, 15:00
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
koompel, 18 sierpnia 2008, 16:22
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
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).
mikroos, 18 sierpnia 2008, 16:59
Takashi - pozwoliłbym sobie dodać tylko jedno słowo do Twojej wypowiedzi: jeszcze
Przynajmniej taką mam nadzieję 
Jarek Duda, 18 sierpnia 2008, 19:04
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.
Eselix, 18 sierpnia 2008, 22:47
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?
zaton, 18 sierpnia 2008, 22:49
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)
Jarek Duda, 18 sierpnia 2008, 23:50
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.
brakus, 19 sierpnia 2008, 04:35
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.
Takashi, 19 sierpnia 2008, 08:08
Eselix:
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:
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
ZolV, 19 sierpnia 2008, 09:52
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.
waldemar.m, 19 sierpnia 2008, 10:41
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.
Jarek Duda, 19 sierpnia 2008, 10:54
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...
thibris, 20 sierpnia 2008, 12:21
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.
Takashi, 20 sierpnia 2008, 13:29
@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
thibris, 20 sierpnia 2008, 13:43
Nie znam się - laikiem jestem. Ale czy tych spinów nie da się przykładowo "wyzerować" przed startem tego hipotetycznego pojazdu kosmicznego ? Dalej - czy nie dałoby się "hipotetycznie" - stworzyć detektor zmian spinów ? Czy jest tak, że każde zerknięcie na spin - burzy układ czy coś podobnego ?
Tylko hipotetyzuję, bo z fizyką zawsze jakoś miałem nie po drodze
Takashi, 20 sierpnia 2008, 14:51
Przed dokonaniem pomiaru (zakładam że fotony z niczym się nie zderzają itd.) stan układu obu fotonów jest określony przez funkcję falową, która najogólniej rzecz biorąc mówi, jakie jest prawdopodobienstwo, ze spin fotonu będzie "w górę" albo "w dół". Nie wiem, czy jest to zawsze dzielone 50:50, czy też może występować jakaś nierównowaga.
Pomiar powoduje kolaps funkcji falowej - od tej pory wiemy, że foton A kręci się "w górę", a foton B "w dół", nie ma miejsca na żadne prawdopodobieństwo. Równie prawdopodobny jest jednak pomiar odwrotny. Nie znam się na fizyce na tyle, aby móc stwierdzić czy dałoby się manipulować fotonami tak, żeby wprowadzić nierównowagę - czyli zwiększyć szanse na to, że foton A będzie się kręcił "do góry" z 50% do np 99%.
Co do "zerowaniem" spinów, to nie bardzo wiem o co chodzi - nie słyszałem o czymś takim
Z pojedynczymi cząstkami tak jest - aby zmierzyć jest stan (spin, prędkość, położenie) musimy ją "zobaczyć" - czyli musi uderzyć w nią inna cząstka lub fala, której odbicie zarejestrujemy. I samo to zmienia jej stan. Nie wydaje mi się więc prawdopodobne stworzenie "detektora spinów" - ale jeśli jest tu ktoś kto zna się na fizyce i uważa inaczej to proszę o sprostowanie
leszczo, 22 sierpnia 2008, 20:46
kreacja par jest konsekwencja zasady nieoznaczonosci to znaczy ze nie ma czegos takiego jak calkowcie pusta przestrzen bo bysmy znali jej dokladna energie ( rowna zero ) lamiac przy tym zasade nieoznaczonosci.
jak nie a promieniowanie Czerenkowa ?
np elektoron moze pruszac sie w jakims osrodku z wieksza predkoscia niz swiatlo w nim.
co za bzdura, gdyby jakas czastka poruszala sie z predkoscia c to jej masa stala by sie nieskonczona pozatym zeby rozpedzic ja do tej predkosci musial bys wlozyc nieskonczona ilosc energii.
thibris, 25 sierpnia 2008, 09:33
Hmmm.. a fotony nie są cząstkami ? Czy mają nieskończoną masę i gwiazdy (i moja latarka) generuje nieskończoną ilość energii aby je wyprodukować ?? Piszę o fotonach w próżni, żeby nie było niedomówień...
Takashi, 25 sierpnia 2008, 15:42
@leszczo - cóż, tak bywa jak informatyk komentuje artykuł o fizyce
na uczelni nic nam nie mówili o promieniowaniu Czerenkowa, poszukałem na wiki - ciekawa rzecz 
@thibris - uszczegóławiając: żadna cząstka mająca niezerową masę spoczynkową nie może osiągnąć prędkości światła - a właśnie fotony mają masę spoczynkową równą 0.
Grey55, 31 sierpnia 2014, 16:59
nie ma głupich pytań
więc zastanawiam się, jaki efekt dało by wysłanie 3 fotonu, jednocześnie z pozostałymi dwoma, by go obserwować: w tym samym momencie. bo skoro nie znany jest czynnik powoduje zmianę, dlaczego założenie, że zmiana występuje tylko w jednym fotonie i jest przenoszona na drugi? A jesli zmiana występuje niezależnie od splatania? na przykład, zmiana jakiegoś czynnika środowiska może występowac jednoczesnie na dużym obszarze i miec ten sam efekt w tym samym czasie w dwóch miejscach, co nie znaczy że energia/materia tego obszaru wymienia ze sobą informację. prościej mówiąc, jesli mamy 2 punkty na powierzchni planety i wyślemy w ich stronę impuls z wnętrza ziemi, oba punkty w tym samym czasie zarejestrują zmianę mimo, że nie są ze sobą w żaden sposób związane i nie przekazują sobie informacji w ogóle. bez takiego fotonu kontrolnego cały eksperyment jest nie wiarygodny!
a jesli chodzi o nie łamanie zasad i praw to w fizyce taki tok myślenia jest ślepa uliczką bo nie pozwala nam wyjść ponad ograniczony pryzmat, w jakim obecnie sie znajdujemy:)
Eksterminator, 1 lipca 2017, 19:02
Informację oczywiście można przesłać za pomocą splątania kwantowego !
Wysyłasz 2 światłowodami o jednakowej długości splątane fotony. Jeden światłowód zwijasz w spiralę, a drugi trafia do adresata.
Ustawiasz stan fotonu wylatującego ze spirali, tym samym błyskawicznie zmieniając stan fotonu u adresata na odwrotny - informacja przesłana natychmiastowo ! (lub przynajmniej duuużo szybciej niż z prędkością światła jeśli się kiedyś może okaże, że splątanie kwantowe nie działa natychmiastowo, ale ja uważam, że działa - mam na ten temat swoją teorię...).
Menelpijak, 22 maja 2019, 21:25
Ale aby odczytac informacje że splotanych fotonów (ich spin) należy je porównać. Więc adresat musi wysłać stan swoich splątanych fotonów zaś odbiorca musi je odebrać i porównać ze stanem swoich splątanych fotonów. Aby to zrobić musi on wysłać informacje z prędkością c.
ww296, 7 czerwca 2019, 10:59
Cała sprawa sprowadza się do tego aby móc wpłynąć na jedną ze splątanych cząstek. Ciekaw jestem jakie próby podejmowane są w tym temacie.