Αν δεν κάνω λάθος ένας κώνος φωτός είναι ουσιαστικά η κοσμική γραμμή μιας ακτίνας φωτός. Για να διατηρείται το μέγιστο όριο ταχύτητας του φωτός οι διαδρομές αυτές ορίζονται στην εσωτερική περιοχή του κώνου. Ήθελα όμως να ρωτήσω αν είναι δυνατόν (θεωρητικά) ένα φωτόνιο του οποίου η κοσμική γραμμή ξεκινά από την αρχή του κώνου να βγαίνει έξω από την περιοχή του κώνου; όπως καταλάβατε μιλάω για τα ταχυόνια.
Απ' όσο ξέρω η θεωρία της σχετικότητας δεν απαγορεύει την κίνηση με ταχύτητα u>c, αρκεί ένα υλικό σώμα να μην επιταχυνθεί ως αυτή την ταχύτητα του φωτός.
υπάρχει κάποιος λόγος που να απαγορεύεται η κίνηση με υπερφωτεινή ταχύτητα; εκτός από την παραβίαση του εμπειρικού νόμου της σχέσης αιτίας-αιτιατού. Νομίζω πως κανένας φυσικός νόμος δεν απαγορεύει την κίνηση με υπερφωτεινή ταχύτητα. διορθώστε αν κάνω λάθος
Τα ταχυόνια (σωματίδια με v>c), δεν απαγορεύονται τυπικά από τις εξισώσεις της ειδικής σχετικότητας. Εξακολουθούν να υπακούουν στους μετασχηματισμούς Lorentz. Ωστόσο μια σειρά λόγων μας κάνουν σκεπτικούς για την ύπαρξή τους. Μερικοί από τους λόγους είναι: 1) Αν υπάρχουν μπορούν να έχουν απεριόριστα μεγάλες ταχύτητες. Συνεπώς θα μπορούσαμε μ’ αυτά να συγχρονίσουμε ρολόγια σε κάποιο σύστημα αναφοράς. Το σύστημα αυτό θα ήταν τότε ένα προνομιακό σύστημα αναφοράς, πράγμα που αντιβαίνει στην κεντρική ιδέα της σχετικότητας. 2)Σύμφωνα με τη σχέση Ε=mc^2 /sqrt(1-v^2 /c^2), αν μεν δεχτούμε ότι έχουν πραγματική ενέργεια, τότε αφού v>c, πρέπει να έχουν φανταστική μάζα ηρεμίας!!! Αν πάλι θέλουμε να έχουν πραγματική μάζα ηρεμίας, θα πρέπει η ενέργειά τους να είναι φανταστική!! 3) Τι σημασία να αποδώσουμε στον όρο μάζα ηρεμίας για τα σωματίδια αυτά αφού δεν μπορούν να υπάρξουν σε ταχύτητες μικρότερες από το c; Τα ταχυόνια όπως είπες και συ δεν οφείλουν την ταχύτητά τους σε μια επιτάχυνση που τα επιταχύνει από την ηρεμία. 4) Τα ταχυόνια, όπως μπορεί να δει κανείς από τη σχέση ενέργειας- ορμής θα είχαν την παράξενη ιδιότητα να χάνουν ενέργεια καθώς επιταχύνονται και να αυξάνουν την ενέργειά τους καθώς επιβραδύνονται. Τουλάχιστον παράξενο για το συνηθισμένο μας κόσμο!! 5) Θα πρέπει κανένα από αυτά να μην έχει φορτίο, γιατί αν είχαν, καθώς κινούνται με ταχύτητα μεγαλύτερη του c, θα εξέπεμπαν ακτινοβολία Cerenkov και θα γίνονταν αντιληπτά.
Στον καθρέφτη, πίσω, δεν φαινόταν τίποτα και ένα κλάσμα του δευτερολέπτου μετά, με προσπέρασε ! Το αντιλήφθηκα μόνον από τα κόκκινο φως που άφηνε πίσω του (red shift)! Παρόλο που του άναψα τους προβολείς καθώς με προσπέρας, δεν μπόρεσα να το εντοπίσω. Το φώς μου δεν το πρόλαβε, ώστε να το χτυπήσει και να γυρίσει πίσω σε μένα για να το δω το ταχυόνιο!!!
Αφού το φως του καθώς με πλησίαζε δεν το είδα στον καθρέφτη, και αφού δεν το είδα και μετά, σημαίνει είχε ταχύτητα v > c . Είμαι σίγουρος πως η μάζα ηρεμίας του ήταν «φανταστική» Στην πραγματικότητα δεν μπορεί να οριστεί «ηρεμία» .
Πολύ ενδιαφέροντα τα όσα έγραψες. Θα ήθελα να σχολιάσω κάποια σημεία και να κάνω τις δικές μου παρατηρήσεις.
1. Έγραψες ότι: "Τα ταχυόνια (σωματίδια με v>c), δεν απαγορεύονται τυπικά από τις εξισώσεις της ειδικής σχετικότητας. Εξακολουθούν να υπακούουν στους μετασχηματισμούς Lorentz." και "Αν υπάρχουν μπορούν να έχουν απεριόριστα μεγάλες ταχύτητες. Συνεπώς θα μπορούσαμε μ’ αυτά να συγχρονίσουμε ρολόγια σε κάποιο σύστημα αναφοράς. Το σύστημα αυτό θα ήταν τότε ένα προνομιακό σύστημα αναφοράς, πράγμα που αντιβαίνει στην κεντρική ιδέα της σχετικότητας."
Θα γίνω λίγο Τσολκικά σκεπτόμενος και θα σχολιάσω πώς είναι δυνατόν να προβλέπονται (θεωρητικά) από την ειδική θεωρία της σχετικότητας και συγχρόνως η ύπαρξη τους να αντιβαίνει στην κεντρική ιδέα της σχετικότητας;
2,3,4. Το να έχουν φανταστική μάζα ηρεμίας και φανταστική ενέργεια δεν μπορώ να φανταστώ την φυσική τους σημασία αλλά όπως έχει δείξει η ιστορία πολλά παράξενα συμβαίνουν ή ισχύουν αν θές στο πεδίο της φυσικής.
5. Αυτό είναι μια διαπίστωση που γιατί να μην είναι δεκτή.
Άρα καταλήγουμε ότι έκανα λάθος σ'αυτά που πίστευα.
1. ΔΕΝ εινσι φωτόνια που κινούνται στην πειοχή που ορίζεται έξω από έναν κώνο φωτός. ΕΙΝΑΙ υποθετικά σωματίδια.
2. Άρα δεν μπορεί να είναι φορείς πληροφορίας (εφόσον δεν είναι φωτόνια)
Σε κάποιο προηγούμενο topic είχες αναφέρει (αν δεν κάνω λάθος) πως θεωρητικά τουλάχιστον πως φωτόνια που θα κινηθούν έξω από την περιοχή ενός κώνου φωτός κινούνται με υπερωτεινές ταχύτητες. Συγκεκριμένα είχες αναφέρει πως το άθροισμα όλων των κοσμικών γραμμών ενός φωτονίου επιτρέπει την κίνηση με υπερφωτεινές ταχύτητες. Εν πάσει περιπτώση θεωρητικά είναι δυνατόν φωτόνια που θα κινηθούν έξω από την περιοχή ενός κώνου φωτός να κινηθούν με υπερφωτεινές ταχύτητες;
υγ: για το 4 που ανέφερες θα επανέλθω μ'ένα άρθρο που ίσως έχω κρατήσει σχετικά μια ανάλογη ιδιότητα των μελανών οπών που θυμήθηκα.
1) Σχετικά με τη συμβατότητα των ταχυονίων με την Ε.Σ. Όσο τα ταχυόνια κινούνται ελεύθερα είναι σαφές ότι δεν έρχονται σε αντίφαση με την Ε.Σ. Δυστυχώς η Ε.Σ δεν εξετάζει τους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης των διαφόρων σωματιδίων με την ύλη πέρα από μερικούς πολύ γενικούς περιορισμούς, όπως είναι η διατήρηση της τετραορμής. Συνεπώς, μια κουβέντα είναι να λέω ότι θα μπορούσαμε μ' αυτά να συγχρονίσουμε ρολόγια που βρίσκονται πολύ μακριά. Όταν ρωτήσουμε το πώς, εκεί αρχίζουν τα δύσκολα. Θα επιβραδυνθούν τα τχυόνια από τις συσκευές και θα ηρεμήσουν; Μα τότε δεν θα ήταν ταχυόνια. Πώς θα αλληλεπιδράσουν με τα ρολόγια; Με λίγα λόγια, νομίζω ότι δεν έχεις και άδικο να βλέπεις το θέμα των ταχυονίων, θολό.
2) Όταν λέμε ότι δεχόμαστε και ταχύτητες φωτονίων μεγαλύτερες του c, δεν αναφερόμαστε στην ελεύθερη κίνησή των στα πλαίσια της Ε.Σ. Αυτό το κάνουμε στα πλαίσια ενός άλλου παραδείγματος, της QED όταν υπολογίζουμε τα ολοκληρώματα των διαφόρων τροχιών που μπορεί να έχει ακολουθήσει ένα φωτόνιο από μια κορυφή μιας σύζευξης σε μια άλλη. Εκεί το φωτόνιο αυτό δεν γνωρίζει περιορισμούς ταχύτητας. Αποδεικνύεται όμως πάντα ότι οι συνεισφορές στο ολοκλήρωμα αυτών "των ιστοριών του φωτονίου" με ταχύτητα μεγαλύτερη του c, αλληλοεξουδετερώνονται μεταξύ τους και τελικά η παρατηρούμενη πορεία δεν παραβιάζει την αιτιότητα.
3) Κάθε τι που μεταφέρει ενέργεια μεταφέρει πληροφορία.
Βάση των όσων ανέφερες σχετικά με τα ταχυόνια όπως προβλέπονται από την ΕΣ έτσι δείχνει το τοπίο και ίσως θα έπρεπε να διερευνηθεί παραπέρα.
Στην κβαντική ηλεκτροδυναμική όπου ανέφερες πως "Αποδεικνύεται όμως πάντα ότι οι συνεισφορές στο ολοκλήρωμα αυτών "των ιστοριών του φωτονίου" με ταχύτητα μεγαλύτερη του c, αλληλοεξουδετερώνονται μεταξύ τους και τελικά η παρατηρούμενη πορεία δεν παραβιάζει την αιτιότητα" δεν καταννοώ γιατί τόση "εμμονή" με το αν θα παραβιαστεί η αρχή της αιτιότητας ή όχι αφού είναι απ' όσο ξέρω ένας εμπειρικός νόμος μόνο.
Μου ήρθε η σκέψη πάνω σ'άυτό που είπες "Κάθε τι που μεταφέρει ενέργεια μεταφέρει πληροφορία." Δηλαδή για παράδειγμα η ακτινοβολία Hawking πρέπει να μεταφέρει και πληροφορία;
υγ: "όταν υπολογίζουμε τα ολοκληρώματα των διαφόρων τροχιών που μπορεί να έχει ακολουθήσει ένα φωτόνιο από μια κορυφή μιας σύζευξης σε μια άλλη. Εκεί το φωτόνιο αυτό δεν γνωρίζει περιορισμούς ταχύτητας" εδώ μιλάς για τα διαγράμματα Feynmann;
Πάντως nik_athenian ο κεντρικός άξονας της απορίας μου σχετίζεται με τους κώνους φωτός. Για παράδειγμα δεν θα μπορούσε ένα φωτόνιο να κινηθεί με υπερφωτεινή ταχύτητα κινούμενο έξω από έναν τέτοιο κώνο; (το λέω κάπως απλοϊκά αλλά δεν είμαι φυσικός) και γιατί όχι να διαφύγει τελικά από μια μαύρη τρύπα;
Είναι βαθιά ριζωμένο στην ανθρώπινη αντίληψη ότι για να συμβεί ένα γεγονός πρέπει να προκληθεί ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΑ από κάτι άλλο. Σχεδόν όλη μας η φυσική είναι θεμελιβμένη πάνω στο σχήμα αίτιο-αποτέλεσμα. Το μυαλό μας είναι απρόθυμο να απορρίψει αυτή την παραδοχή. Γι αυτό και οι επικρατέστερες από τις φυσικές θεωρίες που έχουμε είναι τοπικές θεωρίες.
Εφόσον η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί από ένα σωμάτιο ή κύμα ή παλμό, σε ένα άλλο σύστημα, συνιστά πληροφορία. Τα φωτόνια της ακτινοβολίας Hawking γεννιούνται έξω από τον ορίζοντα γεγονότων της τρύπας και μεταφέρουν πληροφορία από τον χώρο αυτό. Όμως, η ακτινοβολία αυτή προοδευτικά ελαττώνει την μάζα της τρύπας άρα κουβαλάει κάτι από την ίδια την τρύπα. Σκοτεινό θέμα, όπως έχουμε ξανασυζητήσει, αν μπορεί να μεταφέρει πληροφορία και από το εσωτερικό του ορίζοντα.
Τελικά όμως είναι μια εμπειρική αρχή και όχι ένας φυσικός νόμος πάνω στον οποίο στηρίζεται το μεγαλύτερο μέρος της φυσικής. Πιστεύω πως αν ξεκολλήσουμε από αυτή την αντίληψη θα προκύψουν πολλές νέες και ενδιαφέρουσες ιδέες.
Τελικά το πρόβλημα του παραδόξου της πληροφορίας δεν έχει λυθεί ακόμη. Και αναρωτιέμαι αν όντως συνιστά ένα παράδοξο όπως έχει αναφερθεί σε παλαιότερο post.
Μια μη τοπική θεωρία καταργεί την αρχή της αιτιότητας; (π.χ η κβαντομηχανική)
