تأثير شارنهورست

تأثير شارنهورست ظاهرة افتراضية تنتقل فيها إشارات الضوء بسرعة تفوق سرعة الضوء (c) بقليل بين لوحين موصلين متقاربين. وقد تنبأ بها لأول مرة كلاوس شارنهورست من جامعة هومبولت في برلين ، ألمانيا ، في ورقة بحثية نُشرت عام 1990. [ 1 ] أظهر شارنهورست، باستخدام الديناميكا الكهربائية الكمومية، أن معامل الانكسار الفعال (n) في الفراغ بين اللوحين، عند الترددات المنخفضة، أقل من 1. وفي عام 1993، ادعى غابرييل بارتون وشارنهورست أن سرعة الإشارة قد تتجاوز سرعة الضوء (c)، أو أن الجزء التخيلي من (n) سالب. [ 2 ]

توضيح

توجد تقلبات في الفراغ حتى في الفراغ التام. وتتأثر هذه التقلبات بالصفائح الموصلة القريبة. وعندما ينتقل الفوتون عبر الفراغ، يتأثر مساره بهذه التقلبات.

يتنبأ هذا الادعاء بأن سرعة الفوتون ستزداد إذا انتقل بين لوحين من ألواح كازيمير . [ 3 ] والنتيجة النهائية هي زيادة السرعة الظاهرية لهذا الفوتون. فكلما اقتربت الألواح، ازداد التغير في تقلبات الفراغ، وبالتالي زادت سرعة الضوء. [ 4 ]

مع ذلك، يُتوقع أن يكون التأثير ضئيلاً للغاية. فعندما ينتقل فوتون بين لوحين يفصل بينهما ميكرومتر واحد، ستزداد سرعته بمقدار جزء واحد فقط من 10^ 36 . [ 5 ] [ 6 ] هذا التغير في سرعة الضوء ضئيل جدًا بحيث لا يمكن رصده بالتقنيات الحالية، مما يحول دون اختبار تأثير شارنهورست في الوقت الراهن.

السببية

أثارت إمكانية وجود فوتونات أسرع من سرعة الضوء مخاوف، لأنها قد تسمح بانتهاك مبدأ السببية من خلال إرسال المعلومات بسرعة تتجاوز سرعة الضوء (c) . [ 7 ] ومع ذلك، يجادل العديد من الباحثين (بمن فيهم شارنهورست [ 2 ] ) بأن تأثير شارنهورست لا يمكن استخدامه لخلق مفارقات سببية. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

مراجع

  1. شارنهورست، ك. (فبراير 1990). "حول انتشار الضوء في الفراغ بين لوحين". رسائل الفيزياء ب . 236 (3): 354-359 . Bibcode : 1990PhLB..236..354S . doi : 10.1016/0370-2693(90)90997-K .
  2. 1 2 بارتون، ج.؛ شارنهورست، ك. (1993). "الكهروديناميكا الكمية بين مرآتين متوازيتين: إشارات ضوئية أسرع من سرعة الضوء ، أو مُضخّمة بواسطة الفراغ". مجلة الفيزياء أ . 26 (8): 2037. رمز Bibcode : 1993JPhA...26.2037B . doi : 10.1088/0305-4470/26/8/024 .ومن الأبحاث اللاحقة الحديثة بحثٌ بعنوان: Scharnhorst, K. (1998). "سرعات الضوء في فراغات QED المعدلة". Annalen der Physik . 7 ( 7–8 ): 700–709 . arXiv : hep-th/9810221 . Bibcode : 1998AnP...510..700S . doi : 10.1002/(SICI)1521-3889(199812)7:7/8 < 700::AID-ANDP700 > 3.0.CO ; 2-K .
  3. تشاون، م. (1990). "هل يمكن للفوتونات أن تسافر 'بسرعة تفوق سرعة الضوء'؟" . مجلة نيو ساينتست . 126 (1711): 32. رمز Bibcode : 1990NewSc.126...32B .
  4. كريمر، جي جي (ديسمبر 1990). "فوتونات أسرع من الضوء" . مجلة الخيال العلمي والحقائق التناظرية . تم الاسترجاع في 26 نوفمبر 2009 .
  5. دي كلارك، إس جي (2016). تأثير شارنهورست: السرعة الفائقة والسببية في نظريات المجال الفعالة. جامعة أريزونا.
  6. "سر الفراغ: ضوء أسرع" . أخبار العلوم . 137 (19): 303. 1990.
  7. 1 2 ليبراتي، س.؛ سونيغو، س.؛ فيسر، م. (2002). "إشارات أسرع من سرعة الضوء ، النسبية الخاصة، والسببية". حوليات الفيزياء . 298 (1): 167-185 . arXiv : gr-qc/0107091 . Bibcode : 2002AnPhy.298..167L . doi : 10.1006/aphy.2002.6233 .
  8. برونيتون، جيه.-بي. (2007). "حول السببية والسلوك فائق السرعة في نظريات الحقول الكلاسيكية. تطبيقات على نظريات الجوهر k ونظريات الجاذبية الشبيهة بنظرية MOND". مجلة Physical Review D. 75 ( 8) 085013. arXiv : gr-qc/0607055 . Bibcode : 2007PhRvD..75h5013B . doi : 10.1103/PhysRevD.75.085013 .
  9. ميلوني، ب. و.؛ سفوزيل، ك. (1990). "استحالة قياس الإشارات الأسرع من سرعة الضوء بواسطة تأثير شارنهورست" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء ب . 248 ( 3-4 ): 437. Bibcode : 1990PhLB..248..437M . doi : 10.1016/0370-2693(90)90317-Y .