Може ли да се пътува по-бързо от скоростта на светлината?

Ако сте внимавали в часовете по физика, може би си спомняте стойността на тази фундаментална константа, c=3.10⁸ m/s. С две уточнения. Първо, това не е точната стойност на константата и второ, тя се отнася само за вакуум. Скоростта на светлината във вакуум е равна точно на 299 792 458 m/s и според третия постулат на Айнщайн е максималната скорост, с която може да се движи един материален обект.

Дали обаче е така? Съществуват някои явления и теоретични концепции, които поставят третия постулат на Айнщайн под въпрос. Нека ги разгледаме.

Квантова свързаност

Най-вероятния кандидат за нарушаване на третия принцип е така наречената „квантова свързаност“. Какво представлява тя?

Ако имаме група от две или повече частици, образувани заедно или свързани по някакъв друг начин, така че квантовото състояние на всяка една от тях не може да бъде определено поотделно, казваме че те са квантово свързани. Например, нека имаме два електрона с противоположен спин (спинът е вид квантово число) – при единия насочен нагоре, а при другия – надолу.

 

Дори да ги раздалечим на много голямо разстояние, електроните остават „свързани“ по някакъв начин, така че ако променим спина на единия електрон, спинът на другия се променя незабавно, така че общият им сбор пак да бъде нула. Айнщайн нарича това явление „призрачно действие от разстояние“.

Т.е. имаме един вид пътуване на информацията по-бързо от скоростта на светлината.

Айнщайн обаче смята, че това не нарушава третия постулат, тъй като тази информация не може да бъде използвана за нищо друго. Тя просто описва двата електрона.

Черенково светене

Този феномен е по-лесен за обяснение, тъй като се наблюдава на много места на Земята, например в ядрените реактори. Ако реакторът е потопен под вода с цел охлаждане, може да забележим синята светлина, която излиза от водата.

 

Този ефект се наблюдава поради движението на електроните със скорост, по-голяма от тази на светлината за дадената среда. В този случай обаче нямаме движение със скорост, по-голяма от скоростта на светлината във вакуум, тъй като в плътни среди светлината се забавя.

Червееви дупки

Според Общата теория на относителността на Айнщайн могат да съществуват така наречените „червееви дупки“, които свързват две отдалечени места от пространство-времето. Ако те съществуват наистина, това не означава че е възможно пътуване със скорост, по-голяма от тази на светлината, а само, че може да се придвижваме на голямо разстояние за по-малко време, отколкото би отнело на светлината заради изминаването на по-малък път.

 

С червеевите дупки обаче са свързани определени опасности. Енергията, необходима за да се държат отворени, е колосална, могат да се затворят неочаквано и освен това според теорията в тях могат да се наблюдават силни излъчвания на различни частици, включително екзотична материя.

Празното пространство

Постулатът на Айнщайн твърди, че не е възможно за материален обект да се движи през време-пространството със скорост, по-висока от тази на светлината. Той обаче не казва нищо за самото време-пространство. Всъщност, време-пространството се разширява и „избутва“ материята със скорост, по-голяма от тази на светлината. Но всъщност самата материя не пътува през време-пространството, а то я избутва. Вселената се разширява. И скоростта на това разширение е по-голяма от тази на светлината.