Kas gali būti greičiau už šviesą? Kaip NASA mokslininkai ketina viršyti šviesos greitį erdvėje

Šviesos sklidimo greitis yra 299 792 458 metrai per sekundę, tačiau tai jau seniai nebėra ribinė vertė. „Futuristas“ surinko 4 teorijas, kuriose šviesa nebėra Michaelio Schumacherio.

Japonų kilmės amerikiečių mokslininkas, teorinės fizikos ekspertas Michio Kaku įsitikinęs, kad šviesos greitį galima lengvai įveikti.

Didysis sprogimas

Michio Kaku garsiausiu pavyzdžiu vadina, kai šviesos barjeras buvo įveiktas Didysis sprogimas - itin greitas „sprogimas“, tapęs Visatos plėtimosi pradžia, prieš tai ji buvo išskirtinės būsenos.

„Joks materialus objektas negali įveikti šviesos barjero. Tačiau tuščia erdvė tikrai gali keliauti greičiau nei šviesa. Nieko negali būti tuščiesnio už vakuumą, vadinasi, jis gali plėstis greičiau nei šviesos greitis“, – įsitikinęs mokslininkas.

Žibintuvėlis naktiniame danguje

Jei naktiniame danguje šviečiate žibintuvėlį, iš esmės spindulys, einantis iš vienos Visatos dalies į kitą, esantis daugelio šviesmečių atstumu, gali keliauti greičiau nei šviesos greitis. Problema ta, kad šiuo atveju nebus materialaus objekto, kuris iš tikrųjų judėtų greičiau už šviesą. Įsivaizduokite, kad jus supa milžiniška vieno šviesmečio skersmens sfera. Šviesos pluošto vaizdas per kelias sekundes praskris per šią sferą, nepaisant jos dydžio. Tačiau naktiniu dangumi greičiau už šviesą gali judėti tik spindulio vaizdas, o ne informacija ar materialus objektas.

Kvantinis susipynimas

Greitesnis už šviesos greitį gali būti ne koks nors objektas, o visas reiškinys, tiksliau – ryšys, vadinamas kvantiniu susipynimu. Tai kvantinės mechanikos reiškinys, kai dviejų ar daugiau objektų kvantinės būsenos yra tarpusavyje susijusios. Norėdami sukurti porą kvantinių įsipainiojusių fotonų, galite pašviesinti lazerį tam tikru dažniu ir intensyvumu ant netiesinio kristalo. Dėl lazerio spindulio sklaidos fotonai atsiras dviejuose skirtinguose poliarizacijos kūgiuose, kurių ryšys bus vadinamas kvantiniu susipynimu. Taigi, kvantinis susipynimas yra vienas iš subatominių dalelių sąveikos būdų, o šio ryšio procesas gali vykti greičiau nei šviesa.

„Jei du elektronai bus sujungti, jie vibruos unisonu, remiantis kvantine teorija. Bet jei tada atskirsite šiuos elektronus daugybe šviesmečių, jie vis tiek bendraus vienas su kitu. Jei purtysite vieną elektroną, kitas pajus šią vibraciją, ir tai įvyks greičiau nei šviesos greitis. Albertas Einšteinas manė, kad šis reiškinys paneigs kvantinę teoriją, nes niekas negali keliauti greičiau už šviesą, bet iš tikrųjų jis klydo“, – sako Michio Kaku.

kirmgraužos

Šviesos greičio mažinimo tema suvaidinta daugelyje mokslinės fantastikos filmų. Dabar net tie, kurie yra toli nuo astrofizikos, išgirdo frazę „kirmgrauža“, dėka filmo „Tarpžvaigždinis“. Tai ypatingas erdvės ir laiko sistemos kreivumas, tunelis erdvėje, leidžiantis per nežymiai trumpą laiką įveikti didžiulius atstumus.

Apie tokius iškraipymus kalba ne tik filmų scenaristai, bet ir mokslininkai. Michio Kaku mano, kad kirmgrauža arba, kaip dar vadinama, kirmgrauža, yra vienas iš dviejų realiausių būdų perduoti informaciją greičiau nei šviesos greitis.

Antrasis metodas, taip pat susijęs su materijos pokyčiais, yra erdvės suspaudimas priešais jus ir išsiplėtimas už jūsų. Šioje deformuotoje erdvėje kyla banga, kuri sklinda greičiau nei šviesos greitis, jei ją valdo tamsioji medžiaga.

Taigi vienintelė reali galimybė žmogui išmokti įveikti šviesos barjerą gali slypėti bendrojoje reliatyvumo teorijoje bei erdvės ir laiko kreivėje. Tačiau viskas priklauso nuo tos labai tamsios medžiagos: niekas nežino, ar ji tikrai egzistuoja ir ar kirmgraužos yra stabilios.

B (vietinis) inercinė sistema skaičiuodami su kilme, apsvarstykime materialųjį tašką, kuris laiko momentu yra . Mes vadiname šio taško greitį superluminalšiuo metu, jei nelygybė galioja:

Src="/pictures/wiki/files/50/21ea15551d469cba11529bd16574e427.png" border="0">

Kur , yra šviesos greitis vakuume, o laikas ir atstumas nuo taško iki matuojami minėtoje atskaitos sistemoje.

kur yra spindulio vektorius nesisukančioje koordinačių sistemoje, yra koordinačių sistemos kampinio sukimosi greičio vektorius. Kaip matyti iš lygties, in neinercinis atskaitos rėmas, susietas su besisukančiu kūnu, su kuriuo gali judėti tolimi objektai superluminal greitis, ta prasme, kad src="/pictures/wiki/files/54/6fa9a2d9089db2f154c5c90051ce210b.png" border="0">. Tai neprieštarauja tam, kas buvo pasakyta įžangoje, nes. Pavyzdžiui, koordinačių sistemai, susijusiai su žmogaus galva Žemėje, Mėnulio judėjimo koordinačių greitis normaliai sukant galvą bus didesnis nei šviesos greitis vakuume. Šioje sistemoje, sukdamasis per trumpą laiką, Mėnulis apibūdins lanką, kurio spindulys yra maždaug lygus atstumui tarp koordinačių sistemos pradžios (galvos) ir Mėnulio.

Fazės greitis

Fazės greitis kryptimi, nukrypusia nuo bangos vektoriaus kampu α. Nagrinėjama monochromatinė plokštumos banga.

Krasnikovo vamzdis

Kvantinė mechanika

Neapibrėžtumo principas kvantinėje teorijoje

Kvantinėje fizikoje dalelių būsenos aprašomos Hilberto erdvės vektoriais, kurie nustato tik tikimybę gauti tam tikras vertes matavimų metu. fiziniai kiekiai(pagal kvantinio neapibrėžtumo principą). Geriausiai žinomas šių vektorių atvaizdas yra bangų funkcijos, kurių modulio kvadratas lemia dalelės aptikimo tam tikroje vietoje tikimybės tankį. Pasirodo, šis tankis gali judėti greičiau nei šviesos greitis (pavyzdžiui, sprendžiant dalelės, praeinančios per energijos barjerą, problemą). Šiuo atveju šviesos greičio viršijimo poveikis pastebimas tik nedideliais atstumais. Richardas Feynmanas savo paskaitose pasakė taip:

...elektromagnetinei spinduliuotei taip pat yra [nulinės] tikimybės amplitudė skristi greičiau (arba lėčiau) nei įprastas šviesos greitis. Praeitoje paskaitoje matėte, kad šviesa ne visada sklinda tik tiesiomis linijomis; Dabar pamatysite, kad jis ne visada juda šviesos greičiu! Gali atrodyti stebėtina, kad fotono amplitudė gali skristi greičiau arba lėčiau nei įprastas šviesos greitis. c

Originalus tekstas(Anglų)

... taip pat yra amplitudė, leidžianti šviesai skleisti greičiau (arba lėčiau) nei įprastas šviesos greitis. Paskutinėje paskaitoje sužinojote, kad šviesa eina ne tik tiesiomis linijomis; dabar jūs sužinojote, kad tai vyksta ne tik šviesos greičiu! Gali nustebinti tai, kad fotono amplitudė gali judėti didesniu ar lėtesniu greičiu nei įprastas greitis, c

Richardas Feynmanas, 1965 m. Nobelio fizikos premijos laureatas.

Be to, dėl neatskiriamumo principo neįmanoma pasakyti, ar stebime tą pačią dalelę, ar naujai gimusią jos kopiją. Savo Nobelio paskaitoje 2004 m. Frankas Wilczekas pateikė tokius samprotavimus:

Įsivaizduokite dalelę, judančią vidutiniu greičiu, labai artimu šviesos greičiui, tačiau padėties neapibrėžtumo, kiek reikia kvantinė teorija. Akivaizdu, kad bus tam tikra tikimybė stebėti šią dalelę, judančią šiek tiek greičiau nei vidutiniškai, taigi ir greičiau už šviesą, o tai prieštarauja specialiajai reliatyvumo teorijai. Vienintelis žinomas būdas išspręsti šį prieštaravimą reikalauja naudoti antidalelių idėją. Labai grubiai tariant, reikalingas padėties neapibrėžtis pasiekiama darant prielaidą, kad matavimo metu gali susidaryti antidalelės, kurių kiekviena nesiskiria nuo originalo, su skirtingais išdėstymais. Norint išlaikyti išsaugotų kvantinių skaičių pusiausvyrą, papildomos dalelės turi būti kartu su tokiu pat kiekiu antidalelių. (Diracas priėjo prie antidalelių numatymo pasitelkdamas išradingų ir išradingų jo išvestos reliatyvistinės bangos lygties interpretacijų seką, o ne atlikdamas euristinius svarstymus, tokius, kokį pateikiau aš. Šių išvadų neišvengiamumas ir universalumas bei jų tiesioginis ryšys su Pagrindiniai principai kvantinė mechanika ir specialioji reliatyvumo teorija išryškėjo tik retrospektyviai).

Originalus tekstas(Anglų)

Įsivaizduokite dalelę, judančią vidutiniškai beveik šviesos greičiu, bet su padėties neapibrėžtumu, kaip reikalauja kvantinė teorija. Akivaizdu, kad stebint šią dalelę bus tam tikra tikimybė, kad ji judės šiek tiek greičiau nei vidutiniškai, taigi ir greičiau nei šviesa, o specialusis reliatyvumas to neleis. Vienintelis žinomas būdas išspręsti šią įtampą yra antidalelių idėjos pristatymas. Labai grubiai tariant, reikiamas padėties neapibrėžtumas yra suderinamas su galimybe, kad matavimo metu gali būti sukurtos kelios dalelės, kurių kiekviena neatskiriama nuo originalo, turinčių skirtingą padėtį. Norint išlaikyti išsaugotų kvantinių skaičių pusiausvyrą, prie papildomų dalelių turi būti tiek pat antidalelių. (Diracas buvo paskatintas nuspėti antidalelių egzistavimą pasitelkdamas išradingų jo sugalvotų reliatyvistinių bangų lygties interpretacijų ir interpretacijų seką, o ne euristinius samprotavimus, kaip aš pateikiau. Jo išvadų neišvengiamumas ir bendrumas, ir jų tiesioginis ryšys su pagrindiniais kvantinės mechanikos ir specialiojo reliatyvumo principais yra aiškus tik retrospektyviai).

Frankas Vilčekas

Scharnhorst efektas

Bangų greitis priklauso nuo terpės, kurioje jos sklinda, savybių. Specialioji reliatyvumo teorija teigia, kad vakuume neįmanoma masyvaus kūno pagreitinti iki šviesos greitį viršijančio greičio. Tuo pačiu metu teorija nenustato jokios konkrečios šviesos greičio vertės. Jis matuojamas eksperimentiškai ir gali skirtis priklausomai nuo vakuumo savybių. Vakuume, kurio energija mažesnė už įprasto fizinio vakuumo energiją, šviesos greitis teoriškai turėtų būti didesnis, o didžiausią leistiną signalo perdavimo greitį lemia didžiausias galimas neigiamos energijos tankis. Vienas tokio vakuumo pavyzdžių – Kazimiero vakuumas, susidarantis plonuose plyšiuose ir kapiliaruose, kurių matmenys (skersmuo) yra iki dešimčių nanometrų (apie šimtą kartų didesni už tipinį atomą). Tokį efektą galima paaiškinti ir tuo, kad Kazimiero vakuume sumažėjo virtualių dalelių, kurios, kaip ir ištisinės terpės dalelės, lėtina šviesos sklidimą. Scharnhorst atlikti skaičiavimai rodo, kad šviesos greitis Kazimiero vakuume viršija šviesos greitį 1/10 24 esant 1 nm pločio tarpui, palyginti su įprastu vakuumu. Taip pat buvo įrodyta, kad šviesos greičio viršijimas Kazimiero vakuume nepažeidžia priežastingumo principo. Šviesos greičio viršijimas Kazimiero vakuume, palyginti su šviesos greičiu įprastame vakuume, dar nebuvo eksperimentiškai patvirtintas dėl itin sudėtingų šio efekto matavimo sunkumų.

Teorijos su šviesos greičio kintamumu vakuume

Šiuolaikinėje fizikoje yra hipotezių, pagal kurias šviesos greitis vakuume nėra pastovus, o jo vertė laikui bėgant gali kisti (kintamasis šviesos greitis (VSL)). Dažniausia šios hipotezės versija rodo, kad pradiniai etapai Mūsų visatos gyvavimo metu konstantos (šviesos greičio) vertė buvo žymiai didesnė nei dabar. Atitinkamai, anksčiau materija galėjo judėti dideliu greičiu žymiai pranašesnisšiuolaikinis šviesos greitis.

Bet pasirodė, kad tai įmanoma; dabar jie tiki, kad mes niekada negalėsime keliauti greičiau už šviesą...“ Bet iš tikrųjų netiesa, kad kas nors kažkada tikėjo, kad keliauti greičiau už garsą neįmanoma.. Dar gerokai prieš pasirodant viršgarsiniams orlaiviams jau buvo žinoma, kad tos kulkos skristi greičiau nei garsas, bet iš tikrųjų mes kalbėjome apie tai, kad tai neįmanoma kontroliuojamas viršgarsinis skrydis, ir tai buvo klaida. SS judėjimas yra visiškai kitas reikalas. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad viršgarsinį skrydį stabdo techninės problemos, kurias tiesiog reikėjo išspręsti. Tačiau visiškai neaišku, ar SS judėjimui trukdančios problemos kada nors gali būti išspręstos. Reliatyvumo teorija apie tai turi daug ką pasakyti. Jei įmanoma SS kelionė ar net signalo perdavimas, tada priežastinis ryšys bus pažeistas, ir iš to bus padarytos visiškai neįtikėtinos išvados.

Pirmiausia aptarsime paprastus CC judėjimo atvejus. Juos minime ne todėl, kad jie įdomūs, o todėl, kad jie vėl ir vėl iškyla diskusijose apie SS judėjimą ir todėl turi būti sprendžiami. Tada aptarsime, kokius sudėtingus STS judėjimo ar bendravimo atvejus laikome, ir apsvarstysime kai kuriuos argumentus prieš juos. Galiausiai pažvelgsime į rimčiausias prielaidas apie tikrąjį SS judėjimą.

Paprastas SS judėjimas

1. Čerenkovo ​​spinduliuotės fenomenas

Vienas iš būdų judėti greičiau nei šviesa – pirmiausia sulėtinti pačią šviesą! :-) Vakuume šviesa sklinda greičiu c, o šis dydis yra universali konstanta (žr. klausimą Ar šviesos greitis yra pastovus), o tankesnėje terpėje, pavyzdžiui, vandenyje ar stikle, jis sulėtėja iki greičio c/n, Kur n yra terpės lūžio rodiklis (orui 1,0003; vandeniui 1,4). Todėl dalelės vandenyje ar ore gali judėti greičiau, nei ten sklinda šviesa. Dėl to atsiranda Vavilovo-Čerenkovo ​​spinduliuotė (žr. klausimą).

Bet kai kalbame apie SS judėjimą, žinoma, turime omenyje šviesos greičio viršijimą vakuume c(299 792 458 m/s). Todėl Čerenkovo ​​fenomenas negali būti laikomas SS judėjimo pavyzdžiu.

2. Iš trečiosios šalies

Jei raketa A greičiu lekia nuo manęs 0,6cį vakarus, o kitas B- nuo manęs su greičiu 0,6cį rytus, tada bendras atstumas tarp A Ir B mano atskaitos sistemoje didėja su greičiu 1.2c. Taigi matomas santykinis greitis, didesnis nei c, gali būti stebimas „iš trečiosios pusės“.

Tačiau toks greitis nėra tai, ką paprastai suprantame santykiniu greičiu. Tikras raketos greitis A raketos atžvilgiu B- tai atstumo tarp raketų padidėjimo greitis, kurį stebi raketoje esantis stebėtojas B. Du greičiai turi būti pridedami naudojant reliatyvistinę greičių pridėjimo formulę (žr. klausimą Kaip pridėti greičius dalinėje reliatyvumo teorijoje). IN tokiu atveju santykinis greitis yra apytikslis 0,88c, tai yra, nėra superluminal.

3. Šešėliai ir zuikiai

Pagalvokite, kaip greitai gali judėti šešėlis? Jei pirštu iš netoliese esančios lempos sukuriate šešėlį ant tolimos sienos, o tada judinate pirštą, šešėlis juda daug greičiau nei pirštas. Jei pirštas juda lygiagrečiai sienai, tada šešėlio greitis bus toks D/d kartų piršto greitį, kur d- atstumas nuo piršto iki lempos ir D- atstumas nuo lempos iki sienos. Ir jūs galite pasiekti dar didesnį greitį, jei siena yra kampu. Jei siena yra labai toli, tada šešėlio judėjimas atsiliks nuo piršto judėjimo, nes šviesa vis tiek turės pasiekti nuo piršto iki sienos, tačiau šešėlio greitis bus toks pat kartų didesnis skaičius. Tai yra, šešėlio greičio neriboja šviesos greitis.

Be šešėlių, zuikiai taip pat gali judėti greičiau nei šviesa, pavyzdžiui, lazerio spindulio dėmė, nukreipta į Mėnulį. Žinodami, kad atstumas iki Mėnulio yra 385 000 km, pabandykite apskaičiuoti zuikio greitį šiek tiek judindami lazerį. Galima pagalvoti ir apie įstrižai į krantą trenkiančią jūros bangą. Kaip greitai gali judėti taškas, kuriame banga lūžta?

Panašūs dalykai gali nutikti gamtoje. Pavyzdžiui, šviesos spindulys iš pulsaro gali šukuoti per dulkių debesį. Ryški blykstė sukuria besiplečiantį šviesos ar kitos spinduliuotės apvalkalą. Kai jis kerta paviršių, jis sukuria šviesos žiedą, kuris auga greičiau nei šviesos greitis. Gamtoje tai įvyksta, kai žaibo elektromagnetinis impulsas pasiekia viršutinius atmosferos sluoksnius.

Tai buvo pavyzdžiai, kai daiktai juda greičiau už šviesą, bet nebuvo fiziniai kūnai. Naudojant šešėlį ar zuikį negalima perteikti SS žinutės, todėl greitesnis už šviesą ryšys neveikia. Ir vėl, matyt, ne tai, ką norime suprasti SS judėjimu, nors tampa aišku, kaip sunku nustatyti, ko tiksliai mums reikia (žr. klausimą FTL žirklės).

4. Kietosios medžiagos

Jei paimate ilgą kietą lazdą ir stumiate vieną jos galą, ar kitas galas iškart pajuda, ar ne? Ar galima tokiu būdu perduoti pranešimą CC?

Taip, tai buvo būtų galima padaryti, jei tokių kietųjų dalelių egzistavo. Realiai smūgio į lazdos galą įtaka juo sklinda tam tikroje medžiagoje garso greičiu, o garso greitis priklauso nuo medžiagos elastingumo ir tankio. Reliatyvumas nustato absoliučią bet kurio kūno galimo kietumo ribą, kad garso greitis juose negalėtų viršyti c.

Tas pats atsitinka, jei esate traukos lauke ir pirmiausia laikote virvelę ar stulpą vertikaliai už viršutinio galo, o tada atleiskite. Taškas, kurį atleidote, iškart pradės judėti, o apatinis galas negalės pradėti kristi, kol atleidimo įtaka nepasieks jo garso greičiu.

Sunku suformuluoti bendrą elastingų medžiagų teoriją reliatyvumo rėmuose, tačiau pagrindinę idėją galima pademonstruoti Niutono mechanikos pavyzdžiu. Idealiai elastingo kūno išilginio judėjimo lygtį galima gauti iš Huko dėsnio. Masės kintamaisiais ilgio vienetui p ir Youngo tamprumo modulis Y, išilginis poslinkis X tenkina bangų lygtį.

Plokštumos bangos tirpalas juda garso greičiu s, ir s 2 = Taip/p. Ši lygtis nereiškia, kad priežastinis poveikis gali plisti greičiau s. Taigi, reliatyvumas nustato teorinę elastingumo dydžio ribą: Y < kompiuteris 2. Praktiškai net arti jo nėra medžiagų. Beje, net jei garso greitis medžiagoje yra artimas c, pati materija visiškai neprivalo judėti reliatyvistiniu greičiu. Bet kaip žinoti, kad iš principo negali būti medžiagos, kuri įveiktų šią ribą? Atsakymas yra toks, kad visa materija susideda iš dalelių, kurių sąveika paklūsta standartiniam elementariųjų dalelių modeliui, ir šiame modelyje jokia sąveika negali sklisti greičiau nei šviesa (žr. toliau apie kvantinio lauko teoriją).

5. Fazės greitis

Pažvelkite į šią bangų lygtį:

Jame yra tokios formos sprendimai:

Šie sprendimai yra sinusinės bangos, judančios greičiu

Bet tai greičiau nei šviesa, o tai reiškia, kad mūsų rankose yra tachiono lauko lygtis? Ne, tai tik eilinė reliatyvistinė didžiulės skaliarinės dalelės lygtis!

Paradoksas bus išspręstas, jei suprasime skirtumą tarp šio greičio, dar vadinamo fazės greičiu vph nuo kito greičio, vadinamo grupės greičiu vgr kuri pateikiama pagal formulę,

Jei bangos tirpalas turi dažnio sklaidą, tada jis bus bangų paketo, judančio grupės greičiu, neviršijančiu c. Tik bangų keteros juda fazės greičiu. Informaciją naudojant tokią bangą galima perduoti tik grupės greičiu, todėl fazės greitis pateikia dar vieną superluminalinio greičio pavyzdį, kuris negali perduoti informacijos.

7. Reliatyvistinė raketa

Žemėje esantis kontrolierius stebi erdvėlaivį, skrendantį 0,8 greičiu c. Remiantis reliatyvumo teorija, net ir atsižvelgęs į Doplerio signalų poslinkį iš laivo, jis pamatys, kad laikas laive sulėtėja ir laikrodis ten veikia lėčiau 0,6 karto. Jei jis apskaičiuos laivo nuplaukto atstumo ir laiko, išmatuoto laivo laikrodžiu, koeficientą, jis gaus 4/3 c. Tai reiškia, kad laivo keleiviai keliauja per tarpžvaigždinę erdvę efektyviu greičiu, didesniu nei šviesos greitis, kurį jie patirtų, jei jis būtų išmatuotas. Laivo keleivių požiūriu, tarpžvaigždiniai atstumai Lorenco susitraukimo koeficientas yra 0,6, todėl jie taip pat turi pripažinti, kad žinomus tarpžvaigždinius atstumus jie įveikia 4/3 greičiu. c.

Tai tikras reiškinys ir iš esmės jį galėtų panaudoti kosmoso keliautojai, norėdami įveikti didelius atstumus per savo gyvenimą. Jei jie pagreitės su nuolatinis pagreitis, lygus laisvojo kritimo pagreičiui Žemėje, tada jie ne tik turės idealią dirbtinę gravitaciją savo laive, bet ir turės laiko kirsti Galaktiką vos per 12 savo metų! (žr. klausimą Kokios yra reliatyvistinės raketos lygtys?)

Tačiau tai nėra tikras SS judėjimas. Efektyvus greitis apskaičiuojamas pagal atstumą vienoje atskaitos sistemoje ir laiką kitoje. Tai nėra tikras greitis. Toks greitis naudingas tik laivo keleiviams. Pavyzdžiui, dispečeris per savo gyvenimą neturės laiko pamatyti, kaip jie nuskrenda milžinišką atstumą.

Sudėtingi SS judėjimo atvejai

9. Einšteino, Podolskio, Rozeno paradoksas (EPR)

10. Virtualūs fotonai

11. Kvantinis tuneliavimas

Tikri kandidatai į SS keliautojus

Šiame skyriuje pateikiamos spekuliacinės, bet rimtos spekuliacijos apie superluminal kelionių galimybę. Tai nebus tokie dalykai, kurie paprastai būtų pateikiami DUK, nes jie kelia daugiau klausimų nei atsako. Jie čia pateikiami daugiausia siekiant parodyti, kad šia kryptimi atliekami rimti tyrimai. Kiekvienai krypčiai pateikiamas tik trumpas įvadas. Išsamesnę informaciją galima rasti internete.

19. Tachionai

Tachionai yra hipotetinės dalelės, kurios lokaliai juda greičiau nei šviesa. Norėdami tai padaryti, jie turi turėti įsivaizduojamą masę, tačiau jų energija ir impulsas turi būti teigiami. Kartais manoma, kad tokių SS dalelių turėtų būti neįmanoma aptikti, tačiau iš tikrųjų nėra jokios priežasties taip manyti. Šešėliai ir zuikiai mums sako, kad SS judėjimas dar nereiškia nematomumo.

Tachionai niekada nebuvo pastebėti ir dauguma fizikų abejoja jų egzistavimu. Kažkada buvo teigiama, kad buvo atlikti eksperimentai, siekiant išmatuoti tričio irimo metu išmetamų neutrinų masę ir kad šie neutrinai buvo tachionai. Tai labai abejotina, bet vis tiek neatmetama. Tachionų teorijose yra problemų, nes galimų priežastingumo pažeidimų požiūriu jos destabilizuoja vakuumą. Galbūt bus įmanoma apeiti šias problemas, bet tada mums reikalingame SS pranešime bus neįmanoma naudoti tachionų.

Tiesa ta, kad dauguma fizikų mano, kad tachionai yra jų lauko teorijų klaidos ženklas, o plačiosios visuomenės susidomėjimą jais daugiausia skatina mokslinė fantastika (žr. straipsnį Tachionai).

20. Kirmgraužos

Garsiausia siūloma STS kelionių galimybė yra kirmgraužų naudojimas. Kirmgraužos yra erdvėlaikio tuneliai, jungiantys vieną Visatos vietą su kita. Galite juos naudoti norėdami judėti tarp šių taškų greičiau, nei šviesa įprastu keliu. Kirmgraužos yra klasikinės bendrosios reliatyvumo teorijos reiškinys, tačiau norint jas sukurti reikia pakeisti erdvėlaikio topologiją. To galimybė gali būti įtraukta į kvantinės gravitacijos teoriją.

Norint, kad kirmgraužos būtų atviros, reikia didžiulių neigiamos energijos kiekių. Misner Ir Tornas pasiūlė, kad didelio masto Kazimiero efektas gali būti panaudotas neigiamai energijai generuoti, ir Visseris pasiūlė sprendimą naudojant kosmines stygas. Visos šios idėjos yra labai spekuliatyvios ir gali būti tiesiog nerealios. Neįprasta medžiaga, turinti neigiamą energiją, gali neegzistuoti tokia forma, kokia reikalinga reiškiniui.

Thorne'as atrado, kad jei būtų galima sukurti kirmgraužas, jas būtų galima panaudoti kuriant uždaras laiko kilpas, kurios leistų keliauti laiku. Taip pat buvo teigiama, kad daugiamatis kvantinės mechanikos aiškinimas rodo, kad kelionės laiku nesukels jokių paradoksų, o įvykiai tiesiog klostysis kitaip, kai grįšite laiku atgal. Hawkingas sako, kad kirmgraužos gali būti tiesiog nestabilios ir todėl nepraktiškos. Tačiau pati tema tebėra vaisinga minties eksperimentų sritis, leidžianti suprasti, kas įmanoma, o kas ne, remiantis žinomais ir tariamais fizikos dėsniais.
refs:
W. G. Morris ir K. S. Thorne, American Journal of Physics 56 , 395-412 (1988)
W. G. Morris, K. S. Thorne ir U. Yurtsever, Phys. Rev. Laiškai 61 , 1446-9 (1988)
Mattas Visseris, fizinė apžvalga D39, 3182-4 (1989)
taip pat žiūrėkite "Juodosios skylės ir laiko metmenys" Kip Thorn, Norton ir co. (1994 m.)
Multivisatos paaiškinimą rasite David Deutsch, Penguin Press "Tikrovės audinys".

21. Deformuojantys varikliai

[Neįsivaizduoju, kaip tai išversti! Originaliame metmenų diske. - apytiksliai vertėjas;
išversta pagal analogiją su straipsniu apie membraną]

Metmenys gali būti erdvėlaikio sukimo mechanizmas, kad objektas galėtų keliauti greičiau nei šviesa. Migelis Alcabière išgarsėjo sukūręs geometriją, apibūdinančią tokį deformatorių. Erdvės-laiko iškraipymas leidžia objektui skristi greičiau nei šviesa, o išlikti laiko kreive. Kliūtys yra tokios pačios kaip ir kuriant kirmgraužas. Norėdami sukurti deformatorių, jums reikia neigiamo energijos tankio medžiagos ir. Net jei tokia medžiaga įmanoma, vis tiek neaišku, kaip ją galima gauti ir kaip ją panaudoti, kad deformatorius veiktų.
ref M. Alcubierre, klasikinė ir kvantinė gravitacija, 11 , L73-L77, (1994)

Išvada

Pirma, paaiškėjo, kad apskritai sunku apibrėžti, ką reiškia SS kelionė ir SS pranešimas. Daugelis dalykų, pavyzdžiui, šešėliai, atlieka CC judėjimą, tačiau taip, kad jo negalima panaudoti, pavyzdžiui, informacijai perduoti. Tačiau yra ir rimtų galimybių realiam SS judėjimui, kurios siūlomos mokslinėje literatūroje, tačiau jų įgyvendinimas dar nėra techniškai įmanomas. Heisenbergo neapibrėžtumo principas neleidžia naudoti tariamo SS judesio kvantinėje mechanikoje. Bendrojoje reliatyvumo teorijoje yra galimų SS varymo priemonių, tačiau jų gali būti neįmanoma panaudoti. Atrodo labai mažai tikėtina, kad artimiausioje ateityje arba išvis technologija sugebės sukurti erdvėlaivį su SS varikliu, tačiau keista, kad teorinė fizika, kaip mes ją žinome, visam laikui neuždaro durų SS varymui. SS judėjimas mokslinės fantastikos romanų stiliumi, matyt, visiškai neįmanomas. Įdomus fizikų klausimas: „kodėl iš tikrųjų tai neįmanoma ir ko iš to galima pasimokyti?

Nuo mokyklos buvome mokomi, kad šviesos greičio viršyti neįmanoma, todėl žmogaus judėjimas kosmose yra didelė neišsprendžiama problema (kaip nuskristi į artimiausią saulės sistemą, jei šviesa šį atstumą gali įveikti vos per kelis tūkstantį metų?). Galbūt amerikiečių mokslininkai rado būdą skristi super greičiu, ne tik neapgaudinėjant, bet ir vadovaujantis esminiais Alberto Einšteino dėsniais. Bet kuriuo atveju taip tvirtina erdvės deformacijos variklio projekto autorius Haroldas White'as.

Redakcijoje šią naujieną laikėme absoliučiai fantastiškomis, todėl šiandien, Kosmonautikos dienos išvakarėse, žurnalui „Popular Science“ publikuojame Konstantino Kakaeso reportažą apie fenomenalų NASA projektą, kurio sėkmės atveju žmogus galės peržengti ribą. saulės sistema.

2012 m. rugsėjį keli šimtai mokslininkų, inžinierių ir kosmoso entuziastų susirinko į antrąjį viešą grupės susitikimą, pavadintą „100 Year Starship“. Grupei vadovauja buvęs astronautas Mai Jemison ir įkūrė DARPA. Konferencijos tikslas – „per ateinančius šimtą metų padaryti galimybę žmonėms keliauti už Saulės sistemos ribų į kitas žvaigždes“. Dauguma konferencijos dalyvių pripažįsta, kad pažanga pilotuojamų kosmoso tyrinėjimų srityje yra per maža. Nepaisant milijardų dolerių, išleistų per pastaruosius kelis ketvirčius, kosmoso agentūros gali padaryti beveik tiek pat, kiek galėjo septintajame dešimtmetyje. Tiesą sakant, 100 metų žvaigždėlaivis buvo sušauktas visa tai išspręsti.

Bet eikime prie esmės. Po kelių dienų konferencijos jos dalyviai pasiekė fantastiškiausias temas: organų regeneraciją, organizuotos religijos problemą laive ir pan. Vienas iš įdomesnių 100 metų Starship susitikimo pranešimų vadinosi „Įtempimo lauko mechanika 102“, kurį skaitė Haroldas „Sonny“ White'as iš NASA. Agentūros veteranas White'as vadovauja pažangiai impulsų programai Johnson Space Center (JSC). Kartu su penkiais kolegomis jis sukūrė " Kelių žemėlapis kosminės varomosios sistemos“, kurioje išsakomi NASA tikslai būsimose kosminėse kelionėse. Plane išvardyti visų rūšių varomieji projektai, pradedant pažangiomis cheminėmis raketomis ir baigiant toli siekiančiais patobulinimais, tokiais kaip antimedžiaga ar branduolinės mašinos. Tačiau White'o tyrimų sritis yra futuristiškiausia iš visų: ji susijusi su erdvės deformacijos varikliu.

Akivaizdu, kad visa tai skamba visiškai fantastiškai: tokie pokyčiai yra tikra revoliucija, kuri išlaisvins rankas visiems pasaulio astrofizikams. Užuot praleidę 75 tūkstančius metų keliaudami į Alfa Kentaurį, artimiausią mūsų planetai žvaigždžių sistema, astronautai laive su tokiu varikliu šią kelionę galės atlikti per porą savaičių.

Atsižvelgdama į šaudyklų programos pabaigą ir didėjantį privačių skrydžių į žemą Žemės orbitą vaidmenį, NASA teigia, kad vėl sutelkia dėmesį į toli siekiančius, daug drąsesnius planus, kurie gerokai viršija keliones į Mėnulį. Šiuos tikslus galima pasiekti tik kuriant naujas variklių sistemas – kuo greičiau, tuo geriau. Praėjus kelioms dienoms po konferencijos NASA vadovas Charlesas Boldenas pakartojo White'o žodžius: „Norime keliauti greičiau nei šviesos greitis ir nesustodami Marse“.

IŠ KUR MES ŽINOME APIE ŠĮ VARIKLĮ

Pirmasis populiarus posakis „kosmoso deformacijos variklis“ buvo vartojamas 1966 m., kai Jen Roddenberry išleido „ Žvaigždžių kelias“ Kitus 30 metų šis variklis egzistavo tik kaip šios mokslinės fantastikos serijos dalis. Fizikas, vardu Miguelis Alcubierre'as, žiūrėjo serialo epizodą, kai dirbo doktorantūroje bendrosios reliatyvumo teorijos srityje ir svarstė, ar realybėje įmanoma sukurti erdvės metmenų variklį. 1994 m. jis paskelbė dokumentą, kuriame išdėstė šią poziciją.

Alcubierre'as įsivaizdavo burbulą erdvėje. Priekinėje burbulo dalyje laiko erdvė susitraukia, o gale plečiasi (kaip buvo Didysis sprogimas fizikų teigimu). Dėl deformacijos laivas sklandžiai slys erdvėje, tarsi jis banguotų, nepaisant aplinkinio triukšmo. Iš esmės deformuotas burbulas gali judėti taip greitai, kaip norima; šviesos greičio apribojimai, pagal Einšteino teoriją, galioja tik erdvėlaikio kontekste, bet ne tokiems erdvės laiko iškraipymams. Burbulo viduje, kaip manė Alcubierre'as, erdvėlaikis nepasikeis ir kosmoso keliautojams nepadarys jokios žalos.

Einšteino lygtis bendrojoje reliatyvumo teorijoje sunku išspręsti viena kryptimi, išsiaiškinant, kaip materija lenkia erdvę, tačiau tai įmanoma. Naudodamas juos Alcubierre'as nustatė, kad materijos pasiskirstymas yra būtina sąlyga deformuoto burbulo susidarymui. Vienintelė problema yra ta, kad sprendimai lėmė neapibrėžtą materijos formą, vadinamą neigiama energija.

Kalbėdamas paprasta kalba, gravitacija yra traukos jėga tarp dviejų objektų. Kiekvienas objektas, nepaisant jo dydžio, daro tam tikrą traukos jėgą aplinkinei medžiagai. Anot Einšteino, ši jėga yra erdvės laiko kreivumas. Tačiau neigiama energija yra gravitaciškai neigiama, tai yra, atstumianti. Užuot sujungusi laiką ir erdvę, neigiama energija juos atstumia ir atskiria. Grubiai tariant, kad toks modelis veiktų, Alcubierre reikia neigiamos energijos, kad praplėstų erdvėlaikį už laivo.

Nepaisant to, kad neigiamos energijos niekas iš tikrųjų niekada nematavo, pagal kvantinę mechaniką ji egzistuoja, o ją sukurti mokslininkai išmoko laboratorijoje. Vienas iš būdų jį atkurti yra per Kazimiero efektą: dvi lygiagrečiai laidžios plokštės, išdėstytos arti viena kitos, sukuria tam tikrą neigiamos energijos kiekį. Silpnoji Alcubierre modelio vieta yra ta, kad jam reikia daug neigiamos energijos, kuri gali būti pagaminta keliomis eilėmis daugiau, nei mokslininkai įvertino.

White'as sako, kad rado būdą, kaip apeiti šį apribojimą. Kompiuteriniu modeliavimu White'as modifikavo deformacijos lauko geometriją taip, kad teoriškai jis galėtų sukurti deformuotą burbulą, naudodamas milijonus kartų mažiau neigiamos energijos, nei apskaičiavo Alcubierre'as, ir galbūt pakankamai mažai, kad erdvėlaivis galėtų turėti priemones jam sukurti. "Atradimai, - sako White'as, - pakeičia Alcubierre'o metodą iš nepraktiško į visiškai patikimą".

ATASKAITA IŠ WHITE'S LAB

Džonsono kosmoso centras yra netoli Hiustono lagūnų, su vaizdu į Galvestono įlanką. Centras yra šiek tiek panašus į priemiesčio koledžo miestelį, skirtas tik astronautų mokymui. Apsilankymo dieną White'as mane pasitinka 15 pastate – kelių aukštų koridorių, biurų ir laboratorijų labirinte, kuriame atliekami variklio bandymai. White'as vilki „Eagleworks“ polo marškinėlius (taip jis vadina savo variklio eksperimentus), išsiuvinėtus virš futuristinio erdvėlaivio skrendančiu ereliu.

White'as savo karjerą pradėjo kaip inžinierius, atlikdamas tyrimus kaip robotų grupės dalis. Baigdamas plazmos fizikos mokslų daktaro laipsnį, jis galiausiai pradėjo vadovauti visam TKS robotikos sparnui. Tik 2009 metais jis pakeitė savo pomėgius į judesio studijas, ir ši tema jį taip sužavėjo, kad tapo pagrindine priežastimi, kodėl jis išvyko dirbti į NASA.

„Jis gana neįprastas žmogus“, – sako jo viršininkas Johnas Applewhite'as, vadovaujantis varomųjų sistemų padaliniui. – Jis neabejotinai yra didelis svajotojas, bet kartu ir talentingas inžinierius. Jis žino, kaip savo fantazijas paversti tikru inžineriniu produktu. Maždaug tuo pačiu metu, kai jis prisijungė prie NASA, White'as paprašė leidimo atidaryti savo laboratoriją, skirtą pažangioms varymo sistemoms. Jis pats sugalvojo pavadinimą „Eagleworks“ ir netgi paprašė NASA sukurti jo specializacijos logotipą. Tada prasidėjo šis darbas.

White'as veda mane į savo biurą, kuriuo dalijasi su kolega, ieškančiu vandens Mėnulyje, o paskui nusileidžia į Eagleworks. Vaikščiodamas jis pasakoja man apie savo prašymą atidaryti laboratoriją ir vadina tai „ilgu sudėtingu procesu ieškant pažangaus judėjimo, kuris padėtų žmogui tyrinėti erdvę“.

White'as parodo man objektą ir parodo jo pagrindinę funkciją – tai, ką jis vadina „kvantiniu vakuuminiu plazmos varikliu“ (QVPT). Šis prietaisas atrodo kaip didžiulė raudona aksominė spurga su laidais, tvirtai apvyniotais aplink šerdį. Tai viena iš dviejų „Eagleworks“ iniciatyvų (kita – „Warp drive“). Tai taip pat yra slapta plėtra. Kai paklausiu, kas tai yra, White'as sako, kad viskas, ką jis gali pasakyti, yra tai, kad technologija yra dar šaunesnė nei metmenų pavara.) Pagal 2011 m. NASA ataskaitą, kurią parašė White, prietaisas naudoja kvantinius svyravimus. tuščia vieta kaip kuro šaltinis, o tai reiškia, kad erdvėlaiviui, varomam QVPT, degalų nereikia.

Variklis naudoja kvantinius svyravimus tuščioje erdvėje kaip kuro šaltinį,
o tai reiškia erdvėlaivį,
varomas QVPT, nereikalauja kuro.

Kai prietaisas veikia, White'o sistema atrodo kinematografiškai tobula: lazerio spalva yra raudona, o du spinduliai sukryžiuoti kaip kardai. Žiedo viduje yra keturi keraminiai kondensatoriai, pagaminti iš bario titanato, kurį White įkrauna esant 23 000 voltų. White'as pastaruosius dvejus su puse metų praleido kurdamas eksperimentą ir sako, kad kondensatoriai rodo didžiulį potencinė energija. Tačiau kai paklausiu, kaip sukurti neigiamą energiją, reikalingą iškreiptam erdvėlaikiui, jis vengia atsakyti. Jis aiškina, kad pasirašė neatskleidimo sutartį, todėl detalių atskleisti negali. Klausiu, su kuo jis sudarė šias sutartis. Jis sako: „Su žmonėmis. Jie ateina ir nori pasikalbėti. Negaliu jums pateikti daugiau informacijos“.

VARIKLIO IDĖJOS PRIĖŠININKAI

Kol kas iškreipta kelionių teorija yra gana intuityvi – iškreipia laiką ir erdvę, kad susidarytų judantis burbulas – ir ji turi keletą reikšmingų trūkumų. Net jei White'as žymiai sumažintų neigiamos energijos kiekį, reikalingą Alcubierre'ui, tam vis tiek prireiktų daugiau, nei gali pagaminti mokslininkai, sako Lawrence'as Fordas, fizikas iš Tuftso universiteto, per pastaruosius 30 metų parašęs daugybę darbų neigiamos energijos tema. . Fordas ir kiti fizikai teigia, kad egzistuoja esminiai fiziniai apribojimai, ne tiek dėl inžinerinių trūkumų, kiek dėl to, kad toks neigiamos energijos kiekis negali ilgai egzistuoti vienoje vietoje.

Kitas iššūkis: norėdami sukurti metmenų rutulį, kuris skrieja greičiau nei šviesa, mokslininkai turės generuoti neigiamą energiją aplink erdvėlaivį ir virš jo. White nemano, kad tai yra problema; jis labai miglotai atsako, kad variklis veikiausiai dirbs kažkokio esamo „aparato, kuris sukuria būtinas sąlygas“ Tačiau šių sąlygų sukūrimas priešais laivą reikštų nuolatinį neigiamos energijos, keliaujančios greičiau už šviesos greitį, tiekimą, o tai vėlgi prieštarauja bendrajam reliatyvumui.

Galiausiai erdvės deformacijos variklis kelia konceptualų klausimą. Bendrojoje reliatyvumo teorijoje, kelionė superluminal greičiu prilygsta keliavimui laiku. Jei toks variklis yra tikras, White'as sukuria laiko mašiną.

Šios kliūtys kelia rimtų abejonių. „Nemanau, kad mums žinoma fizika ir fizikos dėsniai leidžia tikėti, kad jis ką nors pasieks savo eksperimentais“, – sako Kenas Olumas, Tuftso universiteto fizikas, taip pat dalyvavęs diskusijose apie egzotišką varomą laivą „Starship 100th“. Jubiliejinis susirinkimas“. Noah Graham, Middlebury koledžo fizikas, mano prašymu perskaitęs du White'o darbus, man atsiuntė el. laišką: „Nematau jokių vertingų mokslinių įrodymų, išskyrus nuorodas į ankstesnius jo darbus“.

Alcubierre'as, dabar fizikas iš Nacionalinio autonominio Meksikos universiteto, turi savo abejonių. „Net jei aš stoviu erdvėlaivis ir aš turiu neigiamos energijos, niekaip negaliu jos įdėti ten, kur reikia“, – sako jis man telefonu iš savo namų Meksikoje. – Ne, idėja magiška, man patinka, pati parašiau. Tačiau jame yra keletas rimtų trūkumų, kuriuos matau dabar, bėgant metams, ir nežinau nei vieno būdo, kaip juos ištaisyti.

SUPER GREITIO ATEITIS

Į kairę nuo pagrindinių Johnsono mokslo centro vartų ant šono guli raketa Saturn V, jos pakopos atskirtos, kad būtų parodytas jos vidinis turinys. Tai milžiniška – vienas iš daugelio jo variklių yra mažo automobilio dydžio, o pati raketa pora pėdų ilgesnė už futbolo aikštę. Tai, žinoma, gana iškalbingas kosminės navigacijos ypatumų įrodymas. Be to, jai 40 metų, o laikas, kuriam ji atstovauja, kai NASA buvo didžiulio nacionalinio plano pasiųsti žmogų į Mėnulį dalis, jau seniai praėjo. Šiandien JSC yra tiesiog vieta, kuri kažkada buvo puiki, bet nuo to laiko paliko kosmoso avangardą.

Judėjimo proveržis gali reikšti nauja era JSC ir NASA, ir tam tikru mastu dalis šios eros prasideda dabar. 2007 metais paleistas zondas Dawn tiria asteroido žiedą naudodamas jonų variklius. 2010 metais japonai užsakė pirmąjį tarpplanetinį žvaigždėlaivį „Icarus“, varomą saulės bure – kito eksperimentinio varymo tipo. O 2016 m. mokslininkai planuoja išbandyti VASMIR – plazma varomą sistemą, sukurtą specialiai didelės varomosios jėgos traukai TKS. Tačiau kai šios sistemos gali nugabenti astronautus į Marsą, jos vis tiek negalės jų iškelti už Saulės sistemos ribų. White'o teigimu, kad tai pasiektų, NASA turės imtis rizikingesnių projektų.

„Warp drive“ yra turbūt labiausiai nutolusios Nas pastangos kurti judėjimo projektus. Mokslo bendruomenė sako, kad White negali to sukurti. Ekspertai teigia, kad tai prieštarauja gamtos ir fizikos dėsniams. Nepaisant to, NASA remia projektą. „Tai nėra subsidijuojama tokiu aukštu vyriausybės lygiu, koks turėtų būti“, – sako Applewhite. - Manau, kad vadovybė yra ypatingai suinteresuota, kad jis tęstų savo darbą; Tai viena iš tų teorinių koncepcijų, kuri, jei pasiseka, visiškai pakeičia žaidimą.

Sausio mėnesį White'as surinko savo deformacijos interferometrą ir perėjo prie kito savo tikslo. Eagleworks išaugo savo namus. Naujoji laboratorija yra didesnė ir, kaip jis entuziastingai pareiškia, „seismiškai izoliuotas“, o tai reiškia, kad jis yra apsaugotas nuo vibracijų. Tačiau turbūt geriausias dalykas naujojoje laboratorijoje (ir pats įspūdingiausias) yra tai, kad NASA suteikė White'ui tokias pačias sąlygas, kokias Mėnulyje turėjo Neilas Armstrongas ir Buzzas Aldrinas. Na, pažiūrėsim.

Greitis yra didesnis nei šviesos greitis vakuume – tai realybė. Einšteino reliatyvumo teorija draudžia tik superluminalinį informacijos perdavimą. Todėl yra nemažai atvejų, kai objektai gali judėti greičiau už šviesą ir nieko nesulaužyti. Pradėkime nuo šešėlių ir saulės spindulių.

Jei sukuriate šešėlį ant tolimos sienos iš piršto, ant kurio šviečiate žibintuvėlį, o tada judinate pirštą, šešėlis juda daug greičiau nei pirštas. Jei siena yra labai toli, tada šešėlio judėjimas atsiliks nuo piršto judėjimo, nes šviesa vis tiek turės pasiekti nuo piršto iki sienos, tačiau šešėlio greitis bus toks pat kartų didesnis skaičius. Tai yra, šešėlio greičio neriboja šviesos greitis.

Be šešėlių, saulės spinduliai taip pat gali judėti greičiau nei šviesa. Pavyzdžiui, dėmelė iš lazerio spindulio, nukreipto į Mėnulį. Atstumas iki Mėnulio yra 385 000 km. Jei lazerį pajudinsite nežymiai, perkeldami vos 1 cm, tada jis turės laiko bėgti per Mėnulį maždaug trečdaliu greičiau nei šviesa.

Panašūs dalykai gali nutikti gamtoje. Pavyzdžiui, pulsaro, neutroninės žvaigždės, šviesos spindulys gali prasiskverbti pro dulkių debesį. Ryški blykstė sukuria besiplečiantį šviesos ar kitos spinduliuotės apvalkalą. Kai jis kerta debesies paviršių, jis sukuria šviesos žiedą, kuris auga greičiau nei šviesos greitis.

Tai visi pavyzdžiai, kai daiktai juda greičiau už šviesą, bet nebuvo fiziniai kūnai. Naudojant šešėlį ar zuikį negalima perduoti superluminal pranešimo, todėl greitesnis už šviesą ryšys neveikia.

Ir štai pavyzdys, kuris siejamas su fiziniais kūnais. Žvelgdami į ateitį sakysime, kad superluminal pranešimai neveiks.

Su besisukančiu kūnu susietoje atskaitos sistemoje toli esantys objektai gali judėti superluminal greičiu. Pavyzdžiui, Alpha Centauri, esantis Žemės atskaitos sistemoje, juda daugiau nei 9600 kartų didesniu nei šviesos greičiu, per dieną „įvažiuodamas“ maždaug 26 šviesmečių atstumą. Ir lygiai toks pat pavyzdys su Mėnuliu. Atsistokite veidu į jį ir per kelias sekundes apsisukite aplink savo ašį. Per tą laiką jis apsisuko aplink jus apie 2,4 milijono kilometrų, tai yra 4 kartus greičiau nei šviesos greitis. Cha-ha, sakote, sukosi ne ji, o aš... Ir atsiminkite, kad reliatyvumo teorijoje visos atskaitos sistemos yra nepriklausomos, taip pat ir besisukančios. Taigi, iš kurios pusės žiūrėti...

Taigi ką turėtume daryti? Na, tiesą sakant, čia nėra jokių prieštaravimų, nes vėlgi, šis reiškinys negali būti naudojamas superluminaliniam pranešimų perdavimui. Be to, atkreipkite dėmesį, kad šalia jo Mėnulis neviršija šviesos greičio. Būtent, bendrojoje reliatyvumo teorijoje yra nustatyti visi draudimai viršyti vietinį šviesos greitį.