A possibilidade de viagem no tempo por métodos ópticos foi negada por cientistas de Hong Kong. No entanto, ainda existe a possibilidade hipotética de se criar uma máquina do tempo usando regiões de supergravidade, como em buracos negros ou "buracos de minhoca"
Uma forma hipotética de viagem no tempo é viajar a velocidades da ordem de, ou até mais rápidas do que a velocidade da luz. Apesar de uma das afirmações fundamentais da teoria da relatividade de Einstein, que é a impossibilidade de atingir uma velocidade maior do que a velocidade da luz, nos últimos dez anos uma discussão se desenvolveu na comunidade científica, cuja essência se resume ao fato de que fótons únicos podem ser "superluminais".
Provar a existência de tais fótons significaria a possibilidade teórica de viagem no tempo, uma vez que esses fótons violariam o princípio da causalidade.
Este princípio na física clássica significa o seguinte: qualquer evento que ocorreu no tempo t 1 pode afetar o evento que ocorreu no tempo t 2 somente se t 1 for menor que t 2. Na teoria da relatividade, este princípio é formulado de forma semelhante, apenas as condições associadas a efeitos relativísticos são adicionadas a ele, devido ao qual o tempo depende do referencial selecionado.
O motivo da retomada da discussão sobre a existência de fótons "superluminais" surgiu em janeiro de 2010. Em seguida, foi publicado um artigo de cientistas americanos na revista Optic Express, sobre o qual falava o departamento de ciências da Gazeta. Ru. Em seu experimento, os pesquisadores enviaram fótons por meio de uma pilha de materiais de várias naturezas.
Alternando entre camadas de alto e baixo índice de refração, os cientistas detectaram que os fótons individuais passam por uma placa de 2,5 mícrons a velocidades aparentemente superluminais.
Os autores do trabalho tentaram explicar esse fenômeno do ponto de vista da natureza de onda corpuscular da luz (afinal, a luz é uma onda e um fluxo de partículas-fótons ao mesmo tempo) sem violar a teoria da relatividade, argumentando que a velocidade observada é algum tipo de ilusão. Neste experimento, a luz começa e termina sua jornada como um fóton. Quando um desses fótons cruza a fronteira entre camadas de material, em cada superfície ele cria uma onda - um precursor-precursor óptico (para maior clareza, você pode comparar um precursor óptico com uma onda de ar que ocorre na frente de um trem em movimento). Essas ondas interagem entre si, criando um padrão de interferência: ou seja, as intensidades das ondas são redistribuídas, criando um padrão de altos e baixos claros, comocomo no caso das ondas que se aproximam no oceano, uma camada de maré é formada - um impulso de água. Em um determinado local das camadas H e L, a interferência das ondas causa o efeito de "chegada antecipada" de uma parte dos fótons. Mas outros fótons, ao contrário, chegam muito mais tarde do que o normal devido ao aparecimento de mínimos de interferência na imagem. Para a detecção correta da velocidade, é necessário registrar todos os fótons que passam pelas camadas, então a média dará a velocidade usual da luz.
Para confirmar essa explicação, foram necessárias observações de um único fóton e de seu predecessor óptico.
O experimento correspondente foi realizado por um grupo de cientistas liderado pelo professor da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) Du Chengwang.
Em seu experimento, os pesquisadores criaram um par de fótons, após o qual um deles foi direcionado para um meio consistindo de átomos de rubídio resfriados a baixas temperaturas. Ao criar o efeito de transparência induzida eletromagneticamente (onde um meio que absorve radiação torna-se transparente quando um campo apropriado é aplicado a ele), Du e seus colegas mediram com sucesso as velocidades do próprio fóton e de seu precursor óptico. “Nossos resultados mostram que o princípio de causalidade é verdadeiro para fótons individuais , diz o resumo de um artigo publicado na Physical Review Letters.
Assim, este trabalho encerrou a discussão científica sobre a possibilidade de haver fótons "superluminais" individuais.
Além disso, o experimento de cientistas de Hong Kong é importante para o desenvolvimento da óptica quântica, um melhor entendimento do mecanismo de transições quânticas e, em geral, alguns princípios da física.
Bem, quem sonha em viajar no tempo não deve se desesperar.
A violação do princípio de causalidade por fótons individuais não era a única possibilidade hipotética de criar uma máquina do tempo.
Em entrevista ao Toronto Star, Du Chengwang declarou:
“A viagem no tempo usando fótons ou métodos ópticos não é possível, mas não podemos descartar outras possibilidades, como buracos negros ou buracos de minhoca.
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