Физики технологического университета Гонконга доказали в эксперимента, что даже единичные фотоны не могут двигаться со скоростью выше скорости света в вакууме. Таким образом теория возможных путешествий во времени стала еще менее вероятней, чем считалось ранее.
Профессор Шэн Ван Ду и его коллеги опубликовали статью в журнале Physical Review Letters, в которой представили результаты проверки некоторых прежних научных данных. Согласно этой информации, единичный фотон может в определенных условиях двигаться быстрее скорости света в вакууме.
Исследователи из Гонконга впервые измерили скорость так называемых оптических прекурсоров единичного фотона - волн, которые возникают перед световыми импульсами. До сих пор никому не удавалось зафиксировать прекурсоры единичного фотона.
В эксперименте физики генерировали два единичных фотона. Затем они пропускали их сквозь группу охлажденных лазером атомов рубидия. В результате им удалось зафиксировать прекурсоры, и было установлено, что скорость прекурсоров не превысила скорость света в вакууме. Таким образом, доказывалось, что теория относительности незыблема.
Ученые доказали, что даже для единичного фотона сохраняется ограничение скорости в 300 тысяч километров в секунду. Ранее были данные о том, что среды со «сверхсветовыми» свойствами породили надежды, что фотоны могут перемещаться со сверхсветовой скоростью и нарушать тем самым закон причиннности, а это означает теоретически возможность путешествий во времени.
Напомним, что в январе 2010 года Наталья Боржемская из Объединенного квантового института вместе с коллегами описала в журнальной статье в Optics Express результаты изучения распространения света сквозь тонкие слои диэлектрических материалов, имеющих разные показатели преломления. Было отмечено, что лишь немногие фотоны, которые сумели «пробраться» сквозь 30 80-нанометровых слоев диэлектрика, проходили сквозь эту пачку примерно за 12 фемтосекунд. А добавление еще одного диэлектрического слоя с низким коэффициентом преломления увеличивало время на дорогу почти на 4 фемтосекунды (хотя если бы это зависело только от толщины слоя и коэффициента преломления, это значение составляло бы не более 0,6 фемтосекунды), пишет РИА Новости.
А вот когда к «пачке» толщиной 2,6 микрона добавили слой с высоким коэффициентом преломления, фотоны стали пролетать через этот слой на 5,3 фемтосекунды быстрее, из чего ученые сделали вывод, что отдельные фотоны имели сверхсветовую скорость.
Однако авторы работы отмечали, что в этом случае речь не идет о нарушении специальной теории относительности Эйнштейна. Дело в том, что фотоны, которые «выскакивают» раньше срока, возникали в результате взаимодействия световых импульсов в слоях диэлектриков. Так что если бы удалось поймать именно те фотоны, которые вошли с другой стороны, то они пришли бы «вовремя».
Т.