Faster than Light

Superluminality. Nihayet!

CERN vardır yayınlanan haber ışık hızını aşan bazı atomaltı parçacıklar hakkında, göre BBC ve diğer kaynaklar. Gerçek teyit ederse, Bu modern fiziğin temel taşı kaldırır — keşif içinde yaşadığımız dünya bizim kolektif bir anlayış olacağını nasıl devrimci abartmak zor, kozmosun zaman evrim maddenin iyi yapısından. Kendi anarşik bir zihin yeniden yazıldı alma modern fiziğin tüm düşüncesiyle Revels, ama ben de bu hikayede çok daha kişisel hissesi var. Ben mesajların bu serinin daha sonra alacak. Ilk, Ben ışığın hızı ihlal olamayacağı fikrine yol açan düşünce fon açıklamak istiyorum. Bilimsel zemin sağlamlığı (ışık hızına dokunulmazlığı hakkında olmasa bile fiili bir sonuç) çok zor fizik geçmiş yüz yıl entelektüel başarıları vazgeçmek yapar, hangi biz bu sonucu teyit kez biz yapacağız ne. benim ikinci yazı, Ben bu fikri başarıları nelerdir listeler, ve Form değiştirmek zorunda kalacak ne ölçüde. Hız ihlali keşfeden bilim adamları, elbette, sadece çok iyi anlamak, oldukları pratikte onların bu keşif bir hata bulmak için fizik toplumun geri kalanı yalvarıyor neden. genellikle fizik olduğu gibi, Eğer yeterince sert bir şey bakarsanız, Onu bulmak için eminiz — Bu deneysel onların tuz değerinde tüm deneysel fizikçiler farkında olduklarını önyargı ve savaş karşı. Ben yanlış bir olumsuzluk olmaz umarım, için, Ben bu serinin üçüncü sonrası anlatacağız olarak, eğer doğruladı, Bu hız ihlali biridir muazzam kişisel önemi bana.

sabitlik (ve elde edilen dokunulmazlığı) Işık hızının, elbette, Görelilik Einstein'ın Özel Teorisi geliyor, veya SR. Bu teori basit bir fikir bir uzantısıdır. Aslında, Einstein'ın dehası onun mantıksal olarak kaçınılmaz basit bir fikir yürütmek için onun yeteneği olan, sezgilere aykırı olsa (mantıksız olma noktasına!) Sonuç. SR halinde, o kadar bariz bir fikir alır — fizik yasaları hareket devletten bağımsız olması gerektiğini. Eğer bir trende ise sabit bir hızda gidiyor, Örneğin, Eğer hareket olsun veya olmasın söyleyemem (Eğer pencereleri kapatın eğer, olmasıdır). İfade “Sen söyleyemem” olarak fizikte yeniden dökülebilir, “hareket senin durumunu tespit etmek aygıtın yapabilirsiniz hiçbir deney yoktur.” Bu açık olmalı, Sağ? Sonunda, yasalar hakkında taşındı her zaman değişen muhafaza edilmesi durumunda, o hiç yasalara sahip olarak iyidir.

Sonra Maxwell geldi. O elektrik ve manyetizma denklemleri yazdı, Bunları birleştirmeyi ve böylece zarif. denklemler devlet, fantezi vektör gösterimler kullanılarak, değişen bir manyetik alan bir elektrik alanı yaratacak, ve değişen bir elektrik alanı, bir manyetik alan oluşturur, hangi kabaca nasıl bir araba alternatör ve bir elektrik motoru iş. Bu zarif denklemler dalga çözüm var.

Bir dalga çözümün varlığı hiç de şaşırtıcı değil, değişen bir elektrik alan bir manyetik alan oluşturur beri, bu da bir elektrik alanı oluşturur, reklam sonsuza öylesine bir dava manyetik ve üretir. Şaşırtıcı olan Maxwell denklemleri ile tahmin bu dalganın yayılma hızı gerçektir c, ışık hızı. Yüzden ışık elektromanyetik radyasyonun bir formu olduğunu varsaymak için doğaldı, hangi bir mıknatıs alıp eğer yeterince hızlı onu çalkala anlamına gelir, Eğer ışık da sizden uzağa hareket alacak c – Biz ışık gerçekten EM dalga olduğunu kabul edersek.

Ne sonsuz daha temeldir Maxwell denklemleri aslında fizik kanunlarının olup olmadığı soru. Onlar olmadığını iddia etmek zordur. Sonra takip sorusu bu denklemler fizik tüm yasalar itaat gerekiyordu aksiyom itaat etmelidir olup olmadığıdır — yani onlar hareket devletten bağımsız olmalı. Yine, neden görmek zor. Sonra onlar hareket bağımsız şekilde Maxwell denklemlerini değiştirmek nasıl? Bu Einstein fantezi adı altında aldı projesi, “Maxwell denklemlerinin covariant formülasyonu,” ve daha meraklısı başlığı ile şimdiye kadar en ünlü fizik makale yayınladı, “Bodies Hareketli Elektrodinamik üzerinde.” Biz şimdi Özel Görelilik Teorisi diyoruz, veya SR.

Biraz teknik olsun, Maxwell denklemleri ücretleri ve akımların zaman türevlerine ilişkin elektrik ve manyetik alanların uzay türevleri var. Başka bir deyişle, uzay ve zaman denklemleri ile ilgili. Ve yayılma hızı ile bu denklemlere dalga çözümü c uzay ve zaman özellikleri üzerinde kısıtlama olur. Bu basit bir SR felsefi bakış, Bir fizik analizinden daha fazla.

Einstein'ın yaklaşımı saatler senkronize ve referans tüm hareketli çerçevelerin ışık hızı sabit olmak zorunda varsayımında bir ışık sinyali gerekli kurmak için düşünce deneylerini kullanmak oldu. Başka bir deyişle, ışık hızı hareket devletten bağımsız olan, o olmak zorunda olduğu Maxwell denklemleri fizik kanunlarının olmak istiyorsak.

teorinin bu yönü fevkalade karşı sezgisel, hangi fizik lingo şey inanmak zor demek ki. ışık hızı halinde, Eğer bir ışık ışını almak, yüksek hızda onunla birlikte çalıştırmak, ve hızını ölçmek, Hala olsun c. buna karşı çalıştırın ve bunu ölçmek — yine c. Bu sürekliliği sağlamak için, Einstein hız toplama ve çıkarma denklemleri yeniden yazdı. Bu yeniden yazılmış denklemlerin sonucunda hiçbir şey ışıktan daha hızlı gidebilir ki.

Bu OPERA ölçülen hız ihlali görülmesi gereken hangi bağlamda benim uzun soluklu bir açıklama. ihlal teyit edilirse, Biz almak için bir kaç tatsız seçenek var:

  1. Elektrodinamik (Maxwell denklemleri) Hareket altında değişmeyen değil.
  2. Işık doğada çok elektromanyetik değildir.
  3. SR Elektrodinamiğin sağ bildirdiğinden formülasyonu değil.

fizik değil o elektrodinamiği belirten eşdeğerdir çünkü ilk tercihi açıkça kabul edilemez. Hareketli bir motoru (örneğin, Bir uçuş için elektrikli tıraş makinesi alırsak) Statik birinden farklı davranırdı (Eğer tıraş mümkün olmayabilir). İkinci seçenek de oldukça saçma. Maxwell denklemlerinden dalgaların hızı ve ölçülen değeri arasındaki sayısal eşitlik ek olarak c, biz bu ışığı inanmak gerekir neden diğer zorlayıcı nedenler var EM dalgaları. Radyo dalgaları anten elektrik sinyalleri neden, elektron ışığı darbelere, mikrodalgalar su moleküllerini harekete ve böylece yemek pişirmek ve olabilir.

biz kalan tek gerçek seçenek sonuncusu — hangi SR yanlış olduğunu söylemek için. Neden SR atmayın? Bir blog yazısı daha fazla nedeni özetleyebiliriz, ama benim bir sonraki yazı onlara herhangi bir şekilde özetlemeye çalışacağım.

Yorumlar