क्या होता है यदि आप प्रकाश की गति तक पहुँच जाते हैं. प्रकाश की गति को तोड़ना संभव - वैज्ञानिक

प्रकाश की गति के करीब पहुंचने के लिए, एक बहु-चरण रॉकेट को गति बढ़ने पर अपने कुछ द्रव्यमान को छोड़ने की आवश्यकता होगी, जैसा कि यहां चित्रित सुपर हास रॉकेट करता है।

मान लीजिए कि आप एक तारे के बीच की यात्रा पर जाना चाहते हैं और जितनी जल्दी हो सके अपने गंतव्य पर पहुंचना चाहते हैं। हो सकता है कि आप इसे कल तक न बना पाएं, लेकिन अगर आपके पास सभी आवश्यक उपकरण और तकनीक हो, और आइंस्टीन की सापेक्षता से थोड़ी मदद हो, तो क्या आप एक साल में वहां पहुंच पाएंगे? प्रकाश की गति के करीब आने के बारे में क्या? यही हमारे पाठक इस सप्ताह का प्रश्न पूछ रहे हैं:

मैं हाल ही में एक किताब पढ़ रहा था जहां लेखक ने 20 साल के लिए 1 ग्राम पर उड़ने वाले अंतरिक्ष यान की कल्पना करके और फिर वापस लौटने की कल्पना करके जुड़वां विरोधाभास को समझाने की कोशिश की। क्या ऐसे समय में इतनी तेजी बनाए रखना संभव है? यदि, उदाहरण के लिए, आप नए साल के पहले दिन अपनी यात्रा शुरू करते हैं और 9.8 मीटर प्रति सेकंड प्रति सेकंड के त्वरण से उड़ते हैं, तो गणना के अनुसार, आप वर्ष के अंत से पहले प्रकाश की गति तक पहुंच सकते हैं। . मैं उसके बाद और तेजी कैसे ला सकता हूं?

सितारों की यात्रा करने के लिए, इस तरह के त्वरण को बनाए रखना नितांत आवश्यक है।

यह लॉन्च अंतरिक्ष यान 1992 में कोलंबिया ने दिखाया कि एक रॉकेट तुरंत गति नहीं करता है - इसे तेज करने में लंबा समय लगता है

मानव जाति द्वारा बनाए गए सबसे उन्नत रॉकेट और जेट प्रणोदन प्रणाली ऐसे कार्य के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं हैं, क्योंकि वे इतना त्वरण प्राप्त नहीं करते हैं। वे प्रभावशाली हैं क्योंकि वे एक विशाल द्रव्यमान को काफी लंबे समय तक तेज करते हैं। लेकिन सैटर्न -5, एटलस, फाल्कन और सोयुज जैसे रॉकेटों का त्वरण किसी भी स्पोर्ट्स कार के त्वरण से अधिक नहीं है: 1 से 2 ग्राम तक, जहां जी 9.8 मीटर प्रति सेकंड वर्ग है। रॉकेट और स्पोर्ट्स कार में क्या अंतर है? कार 9 सेकंड में 320 किमी/घंटा की रफ्तार से अपनी सीमा तक पहुंच जाएगी। एक रॉकेट इस तरह से बहुत अधिक गति कर सकता है - सेकंड या मिनट नहीं, बल्कि एक घंटे का एक चौथाई।

नासा ने सबसे पहले केप केनेडी स्पेस सेंटर से अपोलो 4 रॉकेट लॉन्च किया था। हालांकि यह एक स्पोर्ट्स कार की तरह तेजी से बढ़ी, लेकिन इसकी सफलता की कुंजी उस त्वरण को लंबे समय तक बनाए रखना था।

इस तरह हम पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को दूर कर सकते हैं और कक्षा में जा सकते हैं, हमारे सौर मंडल में अन्य दुनिया तक पहुंच सकते हैं, या यहां तक कि सूर्य के खिंचाव से भी बच सकते हैं। लेकिन कुछ बिंदु पर, हम सीमा तक पहुंच जाएंगे - आप सीमित समय के लिए ईंधन की मात्रा पर प्रतिबंध के कारण गति बढ़ा सकते हैं। हम जिस रॉकेट ईंधन का उपयोग करते हैं, दुर्भाग्य से, वह अत्यंत अक्षम है। आपने आइंस्टीन का प्रसिद्ध समीकरण, E = mc 2 देखा, जो द्रव्यमान को ऊर्जा के रूप में वर्णित करता है, और उस ऊर्जा को पदार्थ के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है। हमारा अद्भुत रॉकेट ईंधन बेहद अक्षम है।

2016 की शुरुआत में स्पेसएक्स रैप्टर इंजन का पहला टेस्ट रन

रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हुए, ईंधन अपने द्रव्यमान के 0.001% से अधिक को ऊर्जा में परिवर्तित नहीं करता है, जिससे अंतरिक्ष यान के लिए उपलब्ध अधिकतम गति गंभीर रूप से सीमित हो जाती है। और यही कारण है कि 5 टन पेलोड को भूस्थिर कक्षा में प्रक्षेपित करने के लिए 500 टन वजनी रॉकेट की आवश्यकता होती है। परमाणु रॉकेट अधिक कुशल होंगे, अपने द्रव्यमान का लगभग 0.5% ऊर्जा में परिवर्तित करेंगे, लेकिन आदर्श परिणाम ई = एमसी 2 रूपांतरण में 100% दक्षता प्राप्त करने वाला पदार्थ और एंटीमैटर ईंधन होगा। यदि आपके पास एक निश्चित द्रव्यमान का रॉकेट होता, चाहे कुछ भी हो, और इस द्रव्यमान का केवल 5% एंटीमैटर (और अन्य 5% डिस्पोजेबल पदार्थ) में निहित था, समय में विनाश को नियंत्रित किया जा सकता था। नतीजतन, आपको किसी भी अन्य ईंधन की तुलना में अधिक लंबी अवधि में 1 ग्राम का निरंतर और स्थिर त्वरण प्राप्त होगा।

एंटीमैटर का उपयोग करते हुए एक प्रतिक्रियाशील प्रणोदन प्रणाली का एक कलाकार का विचार। पदार्थ/एंटीमैटर विनाश किसी भी ज्ञात पदार्थ की उच्चतम भौतिक ऊर्जा घनत्व पैदा करता है

यदि आपको निरंतर त्वरण की आवश्यकता है, तो पदार्थ/एंटीमैटर विनाश, जो कुल द्रव्यमान का कुछ प्रतिशत है, आपको इस दर पर लगातार कई महीनों तक तेजी लाने की अनुमति देगा। इस तरह, आप प्रकाश की गति के 40% तक पहुँच सकते हैं यदि आप संयुक्त राज्य अमेरिका के पूरे वार्षिक बजट को एंटीमैटर के निर्माण पर खर्च करते हैं, और आप 100 किलो पेलोड में तेजी लाते हैं। यदि आपको और भी अधिक गति करने की आवश्यकता है, तो आपको अपने साथ ले जाने वाले ईंधन की मात्रा बढ़ाने की आवश्यकता है। और जितना अधिक आप गति करेंगे, आप प्रकाश की गति के जितने करीब पहुंचेंगे, आप उतने ही अधिक सापेक्ष प्रभाव देखेंगे।

समय के साथ आपकी गति कैसे बढ़ती है यदि आप कई दिनों, महीनों, वर्षों या एक दशक के लिए 1 ग्राम की गति बढ़ाते रहें

1 ग्राम पर उड़ान भरने के दस दिनों के बाद, आप पहले से ही सौर मंडल के अंतिम ग्रह नेपच्यून को पार कर चुके हैं। कुछ महीनों में, आप देखेंगे कि समय धीमा हो रहा है और दूरियां कम हो रही हैं। एक साल में, आप पहले ही प्रकाश की गति के 80% तक पहुंच चुके होंगे; 2 साल में आपको प्रकाश की गति का लगभग 98% मिल जाएगा; 1 ग्राम के त्वरण के साथ 5 वर्षों की उड़ान के बाद, आप प्रकाश की गति के 99.99% की गति से आगे बढ़ेंगे। और जितनी देर आप गति करेंगे, आप प्रकाश की गति के उतने ही करीब पहुंचेंगे। लेकिन आप उस तक कभी नहीं पहुंच पाएंगे। इसके अलावा, समय के साथ, इसे अधिक से अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी।

एक लघुगणकीय पैमाने पर, आप देख सकते हैं कि जितनी देर आप गति करेंगे, आप प्रकाश की गति के उतने ही करीब पहुंचेंगे, लेकिन उस तक कभी नहीं पहुंच पाएंगे। 10 साल बाद भी आपको प्रकाश की गति का 99.9999999% के करीब मिलेगा, लेकिन आप उस तक नहीं पहुंचेंगे

त्वरण के पहले दस मिनट के लिए, एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होगी, और इस अवधि के अंत तक आप 6 किमी / सेकंड की गति से आगे बढ़ेंगे। अगले 10 मिनट में, आप अपनी गति को दोगुना कर 12 किमी/सेकंड कर देंगे, लेकिन इसमें तीन गुना अधिक ऊर्जा लगेगी। अन्य दस मिनट में आप 18 किमी/सेकंड की गति से आगे बढ़ेंगे, लेकिन इसके लिए पहले दस मिनट की तुलना में 5 गुना अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी। यह योजना भविष्य में भी काम करती रहेगी। एक साल में, आप पहले से 100,000 गुना अधिक ऊर्जा का उपयोग कर रहे होंगे! इसके अलावा, गति कम और कम होगी।

लंबाई कम हो जाती है और समय बढ़ जाता है। ग्राफ से पता चलता है कि एक सौ साल के लिए 1 ग्राम के त्वरण के साथ चलने वाला एक अंतरिक्ष यान कैसे दृश्यमान ब्रह्मांड में लगभग किसी भी बिंदु की यात्रा कर सकता है, और वहां से एक मानव जीवन के दौरान वापस लौट सकता है। लेकिन जब तक वह वापस आएगा, तब तक पृथ्वी पर अतिरिक्त समय बीत चुका होगा।

यदि आप एक वर्ष के लिए 1 ग्राम पर 100 किलो के जहाज को तेज करना चाहते हैं, तो आपको 1000 किलो पदार्थ और 1000 किलो एंटीमैटर की आवश्यकता होगी। एक साल में, आप प्रकाश की गति के 80% से आगे बढ़ेंगे, लेकिन आप इसे कभी भी पार नहीं कर पाएंगे। भले ही आपके पास अनंत मात्रा में ऊर्जा हो। निरंतर त्वरण के लिए जोर में निरंतर वृद्धि की आवश्यकता होती है, और जितनी तेजी से आप आगे बढ़ते हैं, उतनी ही अधिक ऊर्जा सापेक्षतावादी प्रभावों पर बर्बाद होती है। और जब तक हम यह नहीं समझ लेते कि अंतरिक्ष की विकृति को कैसे नियंत्रित किया जाए, तब तक प्रकाश की गति ब्रह्मांड की अंतिम सीमा बनी रहेगी। जिस चीज में द्रव्यमान है, वह उस तक नहीं पहुंच सकती, उसे पार तो जाने ही दें। लेकिन अगर आप आज से शुरू करते हैं, तो एक साल में आप ऐसे होंगे जहां पहले कभी कोई मैक्रोस्कोपिक वस्तु नहीं गई है!

25 मार्च, 2017

एफटीएल यात्रा अंतरिक्ष विज्ञान कथा की नींव में से एक है। हालांकि, शायद हर कोई - यहां तक कि भौतिकी से दूर के लोग भी - जानते हैं कि भौतिक वस्तुओं की गति या किसी भी सिग्नल के प्रसार की अधिकतम संभव गति निर्वात में प्रकाश की गति है। इसे c अक्षर से दर्शाया जाता है और यह लगभग 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड है; सटीक मान c = 299 792 458 m/s।

निर्वात में प्रकाश की गति मूलभूत भौतिक स्थिरांकों में से एक है। सी से अधिक गति प्राप्त करने की असंभवता आइंस्टीन के सापेक्षता के विशेष सिद्धांत (एसआरटी) से होती है। यदि यह साबित करना संभव होता कि सुपरल्यूमिनल गति के साथ संकेतों का संचरण संभव है, तो सापेक्षता का सिद्धांत गिर जाएगा। सी से अधिक वेगों के अस्तित्व पर प्रतिबंध का खंडन करने के कई प्रयासों के बावजूद, अब तक ऐसा नहीं हुआ है। हालांकि, हाल के प्रयोगात्मक अध्ययनों ने कुछ बहुत ही रोचक घटनाओं का खुलासा किया है, जो दर्शाता है कि विशेष रूप से बनाई गई परिस्थितियों में सापेक्षता के सिद्धांत के सिद्धांतों का उल्लंघन किए बिना सुपरल्यूमिनल वेगों का निरीक्षण करना संभव है।

आरंभ करने के लिए, आइए हम प्रकाश की गति की समस्या से संबंधित मुख्य पहलुओं को याद करें।

सबसे पहले: प्रकाश की सीमा को पार करना (सामान्य परिस्थितियों में) असंभव क्यों है? क्योंकि तब हमारी दुनिया के मूल नियम का उल्लंघन होता है - कार्य-कारण का नियम, जिसके अनुसार प्रभाव कारण से आगे नहीं बढ़ सकता। किसी ने कभी नहीं देखा कि, उदाहरण के लिए, एक भालू पहले मरा, और फिर एक शिकारी ने गोली मार दी। c से अधिक गति पर, घटनाओं का क्रम उलट जाता है, समय टेप उल्टा हो जाता है। इसे निम्नलिखित सरल तर्क से आसानी से देखा जा सकता है।

आइए मान लें कि हम एक निश्चित ब्रह्मांडीय चमत्कार जहाज पर हैं जो प्रकाश से भी तेज गति से आगे बढ़ रहा है। फिर हम धीरे-धीरे स्रोत द्वारा पहले और पहले के समय में उत्सर्जित प्रकाश के साथ पकड़ लेंगे। सबसे पहले, हम उत्सर्जित फोटॉनों के साथ पकड़ लेंगे, कहते हैं, कल, फिर - कल से एक दिन पहले, फिर - एक सप्ताह, एक महीना, एक साल पहले, और इसी तरह। यदि प्रकाश स्रोत जीवन को प्रतिबिंबित करने वाला दर्पण होता, तो हम पहले कल की घटनाओं को देखते, फिर परसों से एक दिन पहले, इत्यादि। हम देख सकते थे, कहते हैं, एक बूढ़ा आदमी जो धीरे-धीरे एक अधेड़ आदमी में बदल जाता है, फिर एक जवान आदमी में, एक युवा में, एक बच्चे में ... यानी, समय वापस आ जाएगा, हम वर्तमान से आगे बढ़ेंगे भूतकाल। तब कारण और प्रभाव को उलट दिया जाएगा।

यद्यपि यह तर्क प्रकाश को देखने की प्रक्रिया के तकनीकी विवरण को पूरी तरह से अनदेखा करता है, मौलिक दृष्टिकोण से, यह स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि एक सुपरल्यूमिनल गति से आंदोलन एक ऐसी स्थिति की ओर जाता है जो हमारी दुनिया में असंभव है। हालाँकि, प्रकृति ने और भी अधिक कठोर परिस्थितियाँ निर्धारित की हैं: गति न केवल सुपरल्यूमिनल गति से, बल्कि प्रकाश की गति के बराबर गति से भी अप्राप्य है - आप केवल इसके पास जा सकते हैं। यह सापेक्षता के सिद्धांत का अनुसरण करता है कि गति की गति में वृद्धि के साथ, तीन परिस्थितियाँ उत्पन्न होती हैं: गतिमान वस्तु का द्रव्यमान बढ़ता है, गति की दिशा में इसका आकार घटता है, और इस वस्तु पर समय बीतने की गति धीमी हो जाती है (से बाहरी "आराम" पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से)। सामान्य गति पर, ये परिवर्तन नगण्य होते हैं, लेकिन जैसे-जैसे हम प्रकाश की गति के करीब पहुंचते हैं, वे अधिक से अधिक ध्यान देने योग्य हो जाते हैं, और सीमा में - c के बराबर गति पर - द्रव्यमान असीम रूप से बड़ा हो जाता है, वस्तु पूरी तरह से अपना आकार खो देती है गति और समय की दिशा उस पर रुक जाती है। इसलिए, कोई भी भौतिक शरीर प्रकाश की गति तक नहीं पहुंच सकता है। केवल प्रकाश में ही इतनी गति होती है! (और एक "ऑल-पेनेट्रेटिंग" कण भी - एक न्यूट्रिनो, जो एक फोटॉन की तरह, c से कम गति से नहीं चल सकता है।)

अब सिग्नल ट्रांसमिशन स्पीड के बारे में। यहाँ प्रकाश के निरूपण को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में उपयोग करना उचित है। एक संकेत क्या है? यह कुछ जानकारी प्रेषित की जानी है। एक आदर्श विद्युत चुम्बकीय तरंग सख्ती से एक आवृत्ति का एक अनंत साइनसॉइड है, और इसमें कोई जानकारी नहीं हो सकती है, क्योंकि इस तरह के साइनसॉइड की प्रत्येक अवधि पिछले एक को बिल्कुल दोहराती है। एक साइनसॉइडल तरंग के चरण की गति की गति - तथाकथित चरण गति - एक माध्यम में कुछ शर्तों के तहत निर्वात में प्रकाश की गति से अधिक हो सकती है। यहां कोई प्रतिबंध नहीं है, क्योंकि चरण गति सिग्नल की गति नहीं है - यह अभी तक मौजूद नहीं है। सिग्नल बनाने के लिए, आपको तरंग पर किसी प्रकार का "चिह्न" बनाना होगा। ऐसा चिह्न, उदाहरण के लिए, किसी भी तरंग पैरामीटर - आयाम, आवृत्ति या प्रारंभिक चरण में परिवर्तन हो सकता है। लेकिन जैसे ही निशान बन जाता है, लहर अपनी साइनसोइडिटी खो देती है। यह विभिन्न आयामों, आवृत्तियों और प्रारंभिक चरणों के साथ सरल साइनसॉइडल तरंगों के एक समूह से मिलकर संशोधित हो जाता है - तरंगों का एक समूह। संग्राहक तरंग में चिह्न की गति की गति संकेत की गति है। जब एक माध्यम में प्रसार होता है, तो यह वेग आमतौर पर समूह वेग के साथ मेल खाता है जो उपरोक्त तरंगों के समूह के समग्र रूप से प्रसार को दर्शाता है (देखें "विज्ञान और जीवन" संख्या 2, 2000)। सामान्य परिस्थितियों में, समूह वेग, और इसलिए संकेत की गति, निर्वात में प्रकाश की गति से कम होती है। यह कोई संयोग नहीं है कि यहां "सामान्य परिस्थितियों में" अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाता है, क्योंकि कुछ मामलों में समूह वेग c से अधिक हो सकता है या अपना अर्थ भी खो सकता है, लेकिन तब यह सिग्नल प्रसार पर लागू नहीं होता है। SRT में, यह स्थापित किया जाता है कि c से अधिक गति से संकेत संचारित करना असंभव है।

ऐसा क्यों है? क्योंकि c से अधिक गति वाले किसी भी संकेत के संचरण में बाधा कार्य-कारण का समान नियम है। आइए ऐसी स्थिति की कल्पना करें। कुछ बिंदु ए पर, एक प्रकाश फ्लैश (घटना 1) एक उपकरण को चालू करता है जो एक निश्चित रेडियो सिग्नल भेजता है, और एक दूरस्थ बिंदु बी पर, इस रेडियो सिग्नल की कार्रवाई के तहत, एक विस्फोट होता है (घटना 2)। यह स्पष्ट है कि घटना 1 (फ्लैश) कारण है, और घटना 2 (विस्फोट) वह प्रभाव है जो कारण से बाद में होता है। लेकिन अगर रेडियो सिग्नल एक सुपरल्यूमिनल गति से फैलता है, तो बिंदु बी के पास एक पर्यवेक्षक को पहले एक विस्फोट दिखाई देगा, और उसके बाद ही - प्रकाश की एक फ्लैश जो एक प्रकाश फ्लैश की गति से उस तक पहुंच गई, विस्फोट का कारण। दूसरे शब्दों में, इस पर्यवेक्षक के लिए, घटना 2 घटना 1 से पहले हुई होगी, अर्थात प्रभाव कारण से पहले होगा।

इस बात पर जोर देना उचित है कि सापेक्षता के सिद्धांत का "सुपरल्यूमिनल निषेध" केवल भौतिक निकायों की गति और संकेतों के संचरण पर लगाया जाता है। कई स्थितियों में किसी भी गति से चलना संभव है, लेकिन यह अभौतिक वस्तुओं और संकेतों की गति होगी। उदाहरण के लिए, एक ही विमान में दो लंबे शासकों की कल्पना करें, जिनमें से एक क्षैतिज रूप से स्थित है, और दूसरा इसे एक छोटे कोण पर काटता है। यदि पहली पंक्ति को तेज गति से नीचे (तीर द्वारा इंगित दिशा में) ले जाया जाता है, तो रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु को मनमाने ढंग से तेजी से चलाने के लिए बनाया जा सकता है, लेकिन यह बिंदु भौतिक निकाय नहीं है। एक अन्य उदाहरण: यदि आप एक टॉर्च लेते हैं (या, कहते हैं, एक लेजर जो एक संकीर्ण बीम देता है) और हवा में एक चाप का जल्दी से वर्णन करता है, तो प्रकाश स्थान की रैखिक गति दूरी के साथ बढ़ेगी और पर्याप्त रूप से बड़ी दूरी पर, सी से अधिक हो जाएगा। प्रकाश का स्थान बिंदु A और B के बीच अतिसूक्ष्म गति से गति करेगा, लेकिन यह A से B तक संकेत संचरण नहीं होगा, क्योंकि प्रकाश का ऐसा स्थान बिंदु A के बारे में कोई जानकारी नहीं रखता है।

ऐसा लगता है कि सुपरल्यूमिनल गति का प्रश्न हल हो गया है। लेकिन बीसवीं शताब्दी के 60 के दशक में, सैद्धांतिक भौतिकविदों ने सुपरल्यूमिनल कणों के अस्तित्व की परिकल्पना को सामने रखा, जिन्हें टैचियन कहा जाता है। ये बहुत ही अजीब कण हैं: वे सैद्धांतिक रूप से संभव हैं, लेकिन सापेक्षता के सिद्धांत के साथ विरोधाभासों से बचने के लिए, उन्हें एक काल्पनिक आराम द्रव्यमान सौंपा जाना था। भौतिक रूप से काल्पनिक द्रव्यमान मौजूद नहीं है, यह विशुद्ध रूप से गणितीय अमूर्तता है। हालांकि, इससे ज्यादा चिंता नहीं हुई, क्योंकि टैचियन आराम पर नहीं हो सकते हैं - वे मौजूद हैं (यदि वे मौजूद हैं!) केवल निर्वात में प्रकाश की गति से अधिक गति पर, और इस मामले में टैचियन का द्रव्यमान वास्तविक हो जाता है। यहां फोटॉन के साथ कुछ सादृश्य है: एक फोटॉन में शून्य आराम द्रव्यमान होता है, लेकिन इसका सीधा सा मतलब है कि फोटॉन आराम से नहीं हो सकता - प्रकाश को रोका नहीं जा सकता।

जैसा कि अपेक्षित था, सबसे कठिन काम था, कार्य-कारण के नियम के साथ टैचियन परिकल्पना को समेटना। इस दिशा में किए गए प्रयास, हालांकि वे काफी सरल थे, स्पष्ट सफलता नहीं मिली। कोई भी प्रायोगिक रूप से टैचियन को पंजीकृत करने में सक्षम नहीं है। नतीजतन, सुपरल्यूमिनल प्राथमिक कणों के रूप में टैक्योन में रुचि धीरे-धीरे दूर हो गई।

हालांकि, 60 के दशक में, प्रयोगात्मक रूप से एक घटना की खोज की गई, जिसने पहले भौतिकविदों को भ्रम में डाल दिया। यह ए.एन. ओरेव्स्की के लेख में विस्तार से वर्णित है "एम्पलीफाइंग मीडिया में सुपरल्यूमिनल वेव्स" (यूएफएन नंबर 12, 1998)। यहां हम इस मामले के सार को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं, विवरण में रुचि रखने वाले पाठक को उक्त लेख में संदर्भित करते हैं।

लेज़रों की खोज के तुरंत बाद - 60 के दशक की शुरुआत में - कम (1 एनएस = 10-9 एस के क्रम की अवधि के साथ) उच्च-शक्ति प्रकाश दालों को प्राप्त करने की समस्या उत्पन्न हुई। ऐसा करने के लिए, एक ऑप्टिकल क्वांटम एम्पलीफायर के माध्यम से एक छोटी लेजर पल्स पारित की गई थी। एक बीम-विभाजन दर्पण द्वारा नाड़ी को दो भागों में विभाजित किया गया था। उनमें से एक, अधिक शक्तिशाली, एम्पलीफायर को भेजा गया था, और दूसरे को हवा में प्रचारित किया गया था और एक संदर्भ पल्स के रूप में कार्य किया गया था, जिसके साथ एम्पलीफायर के माध्यम से पारित नाड़ी की तुलना करना संभव था। दोनों दालों को फोटोडेटेक्टर को खिलाया गया था, और उनके आउटपुट सिग्नल ऑसिलोस्कोप स्क्रीन पर दृष्टिगत रूप से देखे जा सकते थे। यह अपेक्षा की जाती थी कि प्रवर्धक से गुजरने वाली प्रकाश पल्स को संदर्भ पल्स की तुलना में इसमें कुछ देरी का अनुभव होगा, अर्थात एम्पलीफायर में प्रकाश प्रसार की गति हवा की तुलना में कम होगी। शोधकर्ताओं को क्या आश्चर्य हुआ जब उन्होंने पाया कि एम्पलीफायर के माध्यम से नाड़ी न केवल हवा से अधिक गति से फैलती है, बल्कि निर्वात में प्रकाश की गति से भी कई गुना अधिक होती है!

पहले झटके से उबरने के बाद, भौतिकविदों ने इस तरह के अप्रत्याशित परिणाम का कारण तलाशना शुरू किया। सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के सिद्धांतों के बारे में किसी को थोड़ा भी संदेह नहीं था, और यही सही व्याख्या खोजने में मदद करता है: यदि एसआरटी के सिद्धांतों को संरक्षित किया जाता है, तो उत्तर प्रवर्धक माध्यम के गुणों में मांगा जाना चाहिए .

यहां विवरण में जाने के बिना, हम केवल यह इंगित करते हैं कि प्रवर्धक माध्यम की क्रिया के तंत्र के विस्तृत विश्लेषण ने स्थिति को पूरी तरह से स्पष्ट कर दिया है। बिंदु नाड़ी के प्रसार के दौरान फोटॉन की एकाग्रता में परिवर्तन था - नाड़ी के पीछे के हिस्से के पारित होने के दौरान माध्यम के लाभ में एक नकारात्मक मूल्य तक परिवर्तन के कारण परिवर्तन, जब माध्यम पहले से ही है ऊर्जा को अवशोषित करता है, क्योंकि प्रकाश नाड़ी में स्थानांतरित होने के कारण इसका स्वयं का भंडार पहले ही उपयोग किया जा चुका है। अवशोषण में वृद्धि नहीं होती है, बल्कि आवेग में कमी होती है, और इस प्रकार आवेग सामने से मजबूत होता है और इसके पीछे कमजोर होता है। आइए कल्पना करें कि हम एक एम्पलीफायर के माध्यम में प्रकाश की गति से चलने वाले उपकरण की मदद से नाड़ी का निरीक्षण करते हैं। यदि माध्यम पारदर्शी होता, तो हम गतिहीनता में एक आवेग को जमे हुए देखते। जिस माध्यम में ऊपर वर्णित प्रक्रिया होती है, अग्रणी किनारे का मजबूत होना और नाड़ी के अनुगामी किनारे का कमजोर होना प्रेक्षक को इस तरह दिखाई देगा कि माध्यम, जैसा कि था, ने नाड़ी को आगे बढ़ाया है . लेकिन चूँकि युक्ति (पर्यवेक्षक) प्रकाश की गति से चलती है, और आवेग उससे आगे निकल जाता है, तो आवेग की गति प्रकाश की गति से अधिक हो जाती है! यह वह प्रभाव है जो प्रयोगकर्ताओं द्वारा दर्ज किया गया था। और यहाँ वास्तव में सापेक्षता के सिद्धांत के साथ कोई विरोधाभास नहीं है: यह सिर्फ इतना है कि प्रवर्धन प्रक्रिया ऐसी है कि पहले बाहर आने वाले फोटॉनों की सांद्रता बाद में बाहर आने वालों की तुलना में अधिक हो जाती है। यह फोटॉन नहीं है जो सुपरल्यूमिनल गति के साथ चलता है, लेकिन नाड़ी का लिफाफा, विशेष रूप से इसकी अधिकतम, जो ऑसिलोस्कोप पर देखा जाता है।

इस प्रकार, जबकि सामान्य मीडिया में हमेशा प्रकाश का कमजोर होना और उसकी गति में कमी होती है, जो अपवर्तक सूचकांक द्वारा निर्धारित होती है, सक्रिय लेजर मीडिया में, न केवल प्रकाश का प्रवर्धन देखा जाता है, बल्कि सुपरल्यूमिनल गति के साथ एक नाड़ी का प्रसार भी होता है।

कुछ भौतिकविदों ने प्रयोगात्मक रूप से सुरंग प्रभाव में सुपरल्यूमिनल गति की उपस्थिति को साबित करने का प्रयास किया है - यह सबसे आश्चर्यजनक घटनाओं में से एक है। क्वांटम यांत्रिकी. यह प्रभाव इस तथ्य में निहित है कि एक माइक्रोपार्टिकल (अधिक सटीक रूप से, एक सूक्ष्म वस्तु जो एक कण के गुणों और विभिन्न परिस्थितियों में एक लहर के गुणों को प्रदर्शित करती है) तथाकथित संभावित बाधा को भेदने में सक्षम है - एक घटना जो पूरी तरह से असंभव है शास्त्रीय यांत्रिकी में (जिसमें ऐसी स्थिति समान होगी: एक दीवार पर फेंकी गई गेंद दीवार के दूसरी तरफ समाप्त हो जाएगी, या दीवार से बंधी रस्सी द्वारा दी गई लहरदार गति को बंधी हुई रस्सी से प्रेषित किया जाएगा दूसरी तरफ दीवार)। क्वांटम यांत्रिकी में सुरंग प्रभाव का सार इस प्रकार है। यदि एक निश्चित ऊर्जा के साथ एक सूक्ष्म वस्तु अपने रास्ते में सूक्ष्म वस्तु की ऊर्जा से अधिक संभावित ऊर्जा वाले क्षेत्र का सामना करती है, तो यह क्षेत्र उसके लिए एक बाधा है, जिसकी ऊंचाई ऊर्जा अंतर से निर्धारित होती है। लेकिन सूक्ष्म वस्तु बाधा के माध्यम से "लीक" करती है! यह संभावना उन्हें प्रसिद्ध हाइजेनबर्ग अनिश्चितता संबंध द्वारा दी गई है, जो ऊर्जा और बातचीत के समय के लिए लिखी गई है। यदि बाधा के साथ सूक्ष्म वस्तु की परस्पर क्रिया पर्याप्त रूप से निश्चित समय के लिए होती है, तो सूक्ष्म वस्तु की ऊर्जा, इसके विपरीत, अनिश्चितता की विशेषता होगी, और यदि यह अनिश्चितता बाधा ऊंचाई के क्रम की है, तो बाद वाला समाप्त हो जाता है सूक्ष्म वस्तु के लिए एक दुर्गम बाधा बनने के लिए। यह संभावित बाधा के माध्यम से प्रवेश की दर है जो कई भौतिकविदों द्वारा शोध का विषय बन गया है, जो मानते हैं कि यह सी से अधिक हो सकता है।

जून 1998 में, कोलोन में सुपरल्यूमिनल गतियों की समस्याओं पर एक अंतरराष्ट्रीय संगोष्ठी आयोजित की गई थी, जहां बर्कले, वियना, कोलोन और फ्लोरेंस में चार प्रयोगशालाओं में प्राप्त परिणामों पर चर्चा की गई थी।

और अंत में, 2000 में, दो नए प्रयोगों की सूचना दी गई जिसमें सुपरल्यूमिनल प्रसार के प्रभाव दिखाई दिए। उनमें से एक प्रिंसटन (यूएसए) में एक शोध संस्थान में लिजुन वोंग और सहकर्मियों द्वारा किया गया था। उसका परिणाम यह होता है कि सीज़ियम वाष्प से भरे कक्ष में प्रवेश करने वाली एक हल्की स्पंद इसकी गति को 300 गुना बढ़ा देती है। यह पता चला कि नाड़ी का मुख्य भाग कक्ष की दूर की दीवार को छोड़ देता है, इससे पहले कि पल्स सामने की दीवार के माध्यम से कक्ष में प्रवेश करती है। ऐसी स्थिति न केवल सामान्य ज्ञान, बल्कि, संक्षेप में, सापेक्षता के सिद्धांत का भी खंडन करती है।

एल वोंग की रिपोर्ट ने भौतिकविदों के बीच गहन चर्चा को उकसाया, जिनमें से अधिकांश परिणामों में सापेक्षता के सिद्धांतों का उल्लंघन प्राप्त करने के लिए इच्छुक नहीं हैं। उनका मानना है कि चुनौती इस प्रयोग को सही ढंग से समझाने की है।

एल वोंग के प्रयोग में, सीज़ियम वाष्प के साथ कक्ष में प्रवेश करने वाली प्रकाश नाड़ी की अवधि लगभग 3 μs थी। सीज़ियम परमाणु सोलह संभावित क्वांटम यांत्रिक अवस्थाओं में हो सकते हैं, जिन्हें "ग्राउंड स्टेट हाइपरफाइन मैग्नेटिक सबलेवल" कहा जाता है। ऑप्टिकल लेजर पंपिंग का उपयोग करते हुए, लगभग सभी परमाणुओं को इन सोलह राज्यों में से केवल एक में लाया गया था, जो केल्विन पैमाने (-273.15 डिग्री सेल्सियस) पर लगभग पूर्ण शून्य तापमान के अनुरूप था। सीज़ियम चैम्बर की लंबाई 6 सेंटीमीटर थी। निर्वात में प्रकाश 0.2 ns में 6 सेंटीमीटर की यात्रा करता है। जैसा कि माप से पता चला है, प्रकाश नाड़ी निर्वात की तुलना में 62 एनएस कम समय में सीज़ियम के साथ कक्ष से होकर गुजरी। दूसरे शब्दों में, एक सीज़ियम माध्यम के माध्यम से एक नाड़ी के पारगमन समय में "शून्य" चिन्ह होता है! दरअसल, अगर हम 0.2 एनएस से 62 एनएस घटाते हैं, तो हमें "ऋणात्मक" समय मिलता है। माध्यम में यह "नकारात्मक देरी" - एक समझ से बाहर समय कूद - उस समय के बराबर है जिसके दौरान नाड़ी 310 को निर्वात में कक्ष से गुजरती है। इस "समय के उलट" का परिणाम यह था कि कक्ष छोड़ने वाला आवेग कक्ष की निकट दीवार तक आने वाले आवेग तक पहुंचने से पहले 19 मीटर दूर जाने में कामयाब रहा। ऐसी अविश्वसनीय स्थिति को कैसे समझाया जा सकता है (जब तक, निश्चित रूप से, प्रयोग की शुद्धता के बारे में कोई संदेह नहीं है)?

जो चर्चा सामने आई है, उसे देखते हुए, एक सटीक स्पष्टीकरण अभी तक नहीं मिला है, लेकिन इसमें कोई संदेह नहीं है कि माध्यम के असामान्य फैलाव गुण यहां एक भूमिका निभाते हैं: सीज़ियम वाष्प, जिसमें लेजर प्रकाश द्वारा उत्तेजित परमाणु शामिल हैं, एक माध्यम है विषम फैलाव। आइए संक्षेप में याद करें कि यह क्या है।

किसी पदार्थ का फैलाव प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर चरण (सामान्य) अपवर्तक सूचकांक n की निर्भरता है। सामान्य फैलाव के साथ, तरंग दैर्ध्य घटने के साथ अपवर्तक सूचकांक बढ़ता है, और कांच, पानी, हवा और प्रकाश के लिए पारदर्शी अन्य सभी पदार्थों में ऐसा ही होता है। उन पदार्थों में जो प्रकाश को दृढ़ता से अवशोषित करते हैं, अपवर्तक सूचकांक तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के साथ उलट जाता है और बहुत तेज हो जाता है: एल में कमी (आवृत्ति डब्ल्यू में वृद्धि) के साथ, अपवर्तक सूचकांक तेजी से कम हो जाता है और तरंग दैर्ध्य की एक निश्चित सीमा में कम हो जाता है एकता की तुलना में (चरण वेग Vf> s)। यह विषम फैलाव है, जिसमें किसी पदार्थ में प्रकाश के प्रसार का पैटर्न मौलिक रूप से बदल जाता है। समूह वेग Vgr तरंगों के चरण वेग से अधिक हो जाता है और निर्वात में प्रकाश की गति को पार कर सकता है (और नकारात्मक भी हो सकता है)। एल वोंग इस परिस्थिति को अपने प्रयोग के परिणामों की व्याख्या करने की संभावना के कारण के रूप में इंगित करता है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि स्थिति Vgr> c विशुद्ध रूप से औपचारिक है, क्योंकि समूह वेग की अवधारणा छोटे (सामान्य) फैलाव के मामले में पारदर्शी मीडिया के लिए पेश की गई थी, जब तरंगों का एक समूह लगभग अपना आकार नहीं बदलता है। प्रसार। विषम फैलाव वाले क्षेत्रों में, हालांकि, प्रकाश नाड़ी तेजी से विकृत हो जाती है और समूह वेग की अवधारणा अपना अर्थ खो देती है; इस मामले में, सिग्नल वेग और ऊर्जा प्रसार वेग की अवधारणाएं पेश की जाती हैं, जो पारदर्शी मीडिया में समूह वेग के साथ मेल खाती हैं, जबकि मीडिया में अवशोषण के साथ वे निर्वात में प्रकाश की गति से कम रहते हैं। लेकिन यहाँ वोंग के प्रयोग के बारे में दिलचस्प क्या है: एक प्रकाश नाड़ी, एक माध्यम से विषम फैलाव के साथ गुजरती है, विकृत नहीं होती है - यह अपने आकार को बिल्कुल बरकरार रखती है! और यह इस धारणा से मेल खाती है कि आवेग समूह वेग के साथ फैलता है। लेकिन अगर ऐसा है, तो पता चलता है कि माध्यम में कोई अवशोषण नहीं है, हालांकि माध्यम का विषम फैलाव अवशोषण के कारण होता है! वोंग खुद, यह मानते हुए कि बहुत कुछ अस्पष्ट है, उनका मानना है कि उनके प्रयोगात्मक सेटअप में क्या हो रहा है, इसे पहले सन्निकटन के रूप में स्पष्ट रूप से समझाया जा सकता है।

एक प्रकाश नाड़ी में विभिन्न तरंग दैर्ध्य (आवृत्तियों) वाले कई घटक होते हैं। आंकड़ा इनमें से तीन घटकों (लहरों 1-3) को दर्शाता है। किसी बिंदु पर, तीनों तरंगें चरण में होती हैं (उनकी मैक्सिमा मेल खाती है); यहां वे जोड़ते हैं, एक दूसरे को सुदृढ़ करते हैं और एक आवेग बनाते हैं। जैसे-जैसे तरंगें अंतरिक्ष में आगे बढ़ती हैं, वे चरण से बाहर हो जाती हैं और इस प्रकार एक दूसरे को "बुझा" देती हैं।

विषम फैलाव के क्षेत्र में (सीज़ियम सेल के अंदर), जो तरंग छोटी थी (लहर 1) लंबी हो जाती है। इसके विपरीत, जो तरंग तीनों में सबसे लंबी थी (लहर 3) सबसे छोटी हो जाती है।

नतीजतन, तरंगों के चरण भी उसी के अनुसार बदलते हैं। जब तरंगें सीज़ियम सेल से होकर गुज़रती हैं, तो उनके तरंगाग्र बहाल हो जाते हैं। विषम फैलाव वाले पदार्थ में एक असामान्य चरण मॉडुलन से गुजरने के बाद, तीन मानी जाने वाली तरंगें फिर से किसी बिंदु पर खुद को चरण में पाती हैं। यहां वे फिर से जुड़ते हैं और ठीक उसी आकार की एक नाड़ी बनाते हैं जो सीज़ियम माध्यम में प्रवेश करती है।

आमतौर पर हवा में, और वास्तव में किसी भी सामान्य रूप से फैलने वाले पारदर्शी माध्यम में, एक प्रकाश नाड़ी अपने आकार को सटीक रूप से बनाए नहीं रख सकती है, जब एक दूरस्थ दूरी पर प्रसार होता है, अर्थात, इसके सभी घटक प्रसार पथ के साथ किसी भी दूरस्थ बिंदु पर चरण में नहीं हो सकते हैं। और सामान्य परिस्थितियों में, ऐसे दूरस्थ बिंदु पर एक हल्की नाड़ी कुछ समय बाद दिखाई देती है। हालाँकि, प्रयोग में प्रयुक्त माध्यम के विषम गुणों के कारण, दूरस्थ बिंदु पर नाड़ी उसी तरह से चरणबद्ध निकली, जैसे इस माध्यम में प्रवेश करते समय। इस प्रकार, प्रकाश नाड़ी इस तरह व्यवहार करती है जैसे कि एक दूरस्थ बिंदु के रास्ते में उसके पास नकारात्मक समय की देरी थी, यानी वह बाद में नहीं, बल्कि माध्यम से गुजरने से पहले उस पर पहुंच गया होगा!

अधिकांश भौतिक विज्ञानी इस परिणाम को कक्ष के फैलाव माध्यम में कम-तीव्रता वाले अग्रदूत की उपस्थिति के साथ जोड़ने के इच्छुक हैं। तथ्य यह है कि नाड़ी के वर्णक्रमीय अपघटन में, स्पेक्ट्रम में नगण्य आयाम के साथ मनमाने ढंग से उच्च आवृत्तियों के घटक होते हैं, तथाकथित अग्रदूत, जो नाड़ी के "मुख्य भाग" से आगे जाता है। स्थापना की प्रकृति और अग्रदूत का रूप माध्यम में फैलाव कानून पर निर्भर करता है। इसे ध्यान में रखते हुए, वोंग के प्रयोग में घटनाओं के क्रम को निम्नानुसार व्याख्या करने का प्रस्ताव है। आने वाली लहर, अपने सामने अग्रदूत को "खींचती" कैमरे के पास आती है। आने वाली लहर की चोटी कक्ष की निकट दीवार से टकराने से पहले, अग्रदूत कक्ष में एक नाड़ी की उपस्थिति शुरू करता है, जो दूर की दीवार तक पहुंचता है और इससे "रिवर्स वेव" बनता है। यह तरंग c से 300 गुना तेजी से फैलती है, निकट की दीवार तक पहुँचती है और आने वाली लहर से मिलती है। एक लहर की चोटियाँ दूसरी लहर के कुंडों से मिलती हैं ताकि वे एक दूसरे को रद्द कर दें और कुछ भी न बचे। यह पता चला है कि आने वाली लहर सीज़ियम परमाणुओं को "ऋण लौटाती है", जिसने कक्ष के दूसरे छोर पर इसे "उधार" लिया। जो कोई भी प्रयोग के केवल शुरुआत और अंत को देखता है, उसे केवल प्रकाश की एक स्पंद दिखाई देगी जो समय के साथ "कूद" जाती है, c की तुलना में तेजी से आगे बढ़ती है।

एल. वोंग का मानना है कि उनका प्रयोग सापेक्षता के सिद्धांत के अनुरूप नहीं है। उनका मानना है कि सुपरल्यूमिनल गति की अप्राप्यता के बारे में बयान केवल आराम द्रव्यमान वाली वस्तुओं पर लागू होता है। प्रकाश का प्रतिनिधित्व या तो तरंगों के रूप में किया जा सकता है, जिसके लिए द्रव्यमान की अवधारणा आम तौर पर अनुपयुक्त होती है, या बाकी द्रव्यमान वाले फोटॉन के रूप में, जैसा कि ज्ञात है, शून्य के बराबर है। इसलिए, वोंग के अनुसार, निर्वात में प्रकाश की गति सीमा नहीं है। हालांकि, वोंग मानते हैं कि उन्होंने जो प्रभाव खोजा है, वह सी की तुलना में तेजी से सूचना प्रसारित करना असंभव बनाता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के भौतिक विज्ञानी पी मिलोनी कहते हैं, "यहां जानकारी पहले से ही आवेग के अग्रणी किनारे में निहित है।"

अधिकांश भौतिकविदों का मानना है कि नया काम मौलिक सिद्धांतों को कुचलने वाला नहीं है। लेकिन सभी भौतिक विज्ञानी यह नहीं मानते कि समस्या सुलझ गई है। 2000 में एक और दिलचस्प प्रयोग करने वाले इतालवी शोध दल के प्रोफेसर ए। रानफाग्नि कहते हैं कि यह सवाल अभी भी खुला है। डेनियल मुगनाई, एनेडियो रैनफाग्नि और रोक्को रग्गेरी द्वारा किए गए इस प्रयोग में पाया गया कि सेंटीमीटर-वेव रेडियो तरंगें सामान्य हवा में c की तुलना में 25% तेज गति से फैलती हैं।

संक्षेप में, हम निम्नलिखित कह सकते हैं।

हाल के वर्षों के कार्यों से पता चलता है कि कुछ शर्तों के तहत, सुपरल्यूमिनल गति वास्तव में हो सकती है। लेकिन वास्तव में सुपरल्यूमिनल गति से क्या चल रहा है? सापेक्षता का सिद्धांत, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, भौतिक निकायों और सूचनाओं को ले जाने वाले संकेतों के लिए ऐसी गति को रोकता है। फिर भी, कुछ शोधकर्ता विशेष रूप से संकेतों के लिए प्रकाश अवरोध पर काबू पाने के अपने प्रयासों में बहुत दृढ़ हैं। इसका कारण इस तथ्य में निहित है कि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में c से अधिक गति से संकेतों को प्रसारित करने की असंभवता के लिए कोई कठोर गणितीय औचित्य (एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए मैक्सवेल के समीकरणों पर आधारित) नहीं है। एसआरटी में ऐसी असंभवता स्थापित की जाती है, कोई कह सकता है, विशुद्ध रूप से अंकगणितीय रूप से, आइंस्टीन के वेग जोड़ने के फार्मूले के आधार पर, लेकिन मौलिक रूप से यह कार्य-कारण के सिद्धांत द्वारा पुष्टि की जाती है। आइंस्टीन ने खुद सुपरल्यूमिनल सिग्नल ट्रांसमिशन के सवाल पर विचार करते हुए लिखा था कि इस मामले में "... हम एक सिग्नल ट्रांसमिशन तंत्र पर विचार करने के लिए मजबूर हैं, जिसका उपयोग करते समय प्राप्त कार्रवाई कारण से पहले होती है। लेकिन, हालांकि यह परिणाम विशुद्ध रूप से तार्किक है। मेरी राय में, दृष्टिकोण में कोई विरोधाभास नहीं है, फिर भी यह हमारे सभी अनुभव के चरित्र को इस हद तक विरोधाभासी करता है कि धारणा वी> सी की असंभवता पर्याप्त साबित होती है। कार्य-कारण का सिद्धांत वह आधारशिला है जो सुपरल्यूमिनल सिग्नलिंग की असंभवता को रेखांकित करता है। और, जाहिरा तौर पर, सुपरल्यूमिनल सिग्नल की सभी खोजें, बिना किसी अपवाद के, इस पत्थर पर ठोकर खाएगी, चाहे प्रयोगकर्ता कितने भी ऐसे संकेतों का पता लगाना चाहें, क्योंकि यह हमारी दुनिया की प्रकृति है।

लेकिन फिर भी, आइए कल्पना करें कि सापेक्षता का गणित अभी भी सुपरल्यूमिनल गति से काम करेगा। इसका मतलब यह है कि सैद्धांतिक रूप से हम अभी भी पता लगा सकते हैं कि क्या होगा यदि शरीर प्रकाश की गति से अधिक हो जाए।

कल्पना कीजिए कि दो अंतरिक्ष यान पृथ्वी से एक तारे की ओर बढ़ रहे हैं जो हमारे ग्रह से 100 प्रकाश वर्ष दूर है। पहला जहाज प्रकाश की गति से 50% पृथ्वी को छोड़ता है, इसलिए इस यात्रा को पूरा करने में 200 साल लगेंगे। दूसरा जहाज, एक काल्पनिक ताना ड्राइव से लैस, प्रकाश की गति से 200% पर प्रस्थान करेगा, लेकिन पहले के 100 साल बाद। क्या होगा?

सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, सही उत्तर काफी हद तक पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण पर निर्भर करता है। पृथ्वी से, ऐसा प्रतीत होगा कि पहला जहाज दूसरे जहाज से आगे निकलने से पहले ही काफी दूरी तय कर चुका है, जो चार गुना तेजी से आगे बढ़ रहा है। लेकिन पहले जहाज पर सवार लोगों के नजरिए से सब कुछ थोड़ा अलग है।

जहाज #2 प्रकाश की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहा है, जिसका अर्थ है कि यह अपने द्वारा उत्सर्जित प्रकाश से भी आगे निकल सकता है। यह एक प्रकार की "प्रकाश तरंग" की ओर ले जाता है (ध्वनि के अनुरूप, केवल प्रकाश तरंगें वायु कंपन के बजाय यहां कंपन करती हैं), जो कई दिलचस्प प्रभावों को जन्म देती है। याद रखें कि जहाज # 2 से प्रकाश जहाज की तुलना में धीमी गति से चलता है। परिणाम एक दृश्य दोहरीकरण होगा। दूसरे शब्दों में, सबसे पहले जहाज # 1 का चालक दल यह देखेगा कि दूसरा जहाज उनके बगल में दिखाई दे रहा है जैसे कि कहीं से भी नहीं। फिर, दूसरे जहाज से प्रकाश पहले जहाज तक थोड़ी देरी से पहुंचेगा, और परिणाम एक दृश्यमान प्रतिलिपि होगी जो थोड़ी देर के साथ उसी दिशा में आगे बढ़ेगी।

कंप्यूटर गेम में कुछ ऐसा ही देखा जा सकता है, जब सिस्टम की विफलता के परिणामस्वरूप, इंजन मॉडल और उसके एल्गोरिदम को गति के अंतिम बिंदु पर गति एनीमेशन के समाप्त होने की तुलना में तेजी से लोड करता है, ताकि कई बार घटित हो। शायद यही कारण है कि हमारी चेतना ब्रह्मांड के उस काल्पनिक पहलू को नहीं समझती है जिसमें शरीर अति-चमकदार गति से चलते हैं - शायद यह सर्वोत्तम के लिए है।

पी.एस. ... लेकिन पिछले उदाहरण में, मुझे कुछ समझ में नहीं आया, जहाज की वास्तविक स्थिति "इसके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश" से क्यों जुड़ी है? ठीक है, भले ही वे उसे किसी तरह गलत जगह पर देखेंगे, लेकिन वास्तव में वह पहले जहाज से आगे निकल जाएगा!

सूत्रों का कहना है

लंबे समय से विज्ञान कथा लेखकों के लिए सौर मंडल की विशेष रुचि नहीं रही है। लेकिन, आश्चर्यजनक रूप से, हमारे "देशी" ग्रह कुछ वैज्ञानिकों के लिए बहुत प्रेरणा नहीं देते हैं, हालांकि अभी तक उनका व्यावहारिक रूप से पता नहीं चला है।

अंतरिक्ष में बमुश्किल एक खिड़की काटने के बाद, मानवता अज्ञात दूरियों में फटी हुई है, और न केवल सपनों में, पहले की तरह।
सर्गेई कोरोलेव ने भी जल्द ही "एक ट्रेड यूनियन टिकट पर" अंतरिक्ष में उड़ान भरने का वादा किया था, लेकिन यह वाक्यांश पहले से ही आधी सदी पुराना है, और एक अंतरिक्ष ओडिसी अभी भी अभिजात वर्ग के लिए बहुत महंगा है। हालाँकि, दो साल पहले, HACA ने एक भव्य परियोजना शुरू की 100 साल की स्टारशिप,जिसमें अंतरिक्ष उड़ानों के लिए वैज्ञानिक और तकनीकी नींव का क्रमिक और दीर्घकालिक निर्माण शामिल है।

इस अभूतपूर्व कार्यक्रम को दुनिया भर के वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और उत्साही लोगों को आकर्षित करना चाहिए। अगर सब कुछ सफल रहा, तो 100 वर्षों में मानवता एक इंटरस्टेलर जहाज बनाने में सक्षम हो जाएगी, और हम ट्राम की तरह सौर मंडल के चारों ओर घूमेंगे।

तो तारकीय उड़ान को एक वास्तविकता बनाने के लिए किन समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है?

समय और गति सापेक्ष हैं

यह अजीब लग सकता है, स्वचालित वाहनों की खगोल विज्ञान कुछ वैज्ञानिकों को लगभग हल की गई समस्या लगती है। और यह इस तथ्य के बावजूद कि वर्तमान घोंघे की गति (लगभग 17 किमी / सेकंड) और अन्य आदिम (ऐसी अज्ञात सड़कों के लिए) उपकरणों के साथ सितारों को ऑटोमेटा लॉन्च करने का कोई मतलब नहीं है।

अब अमेरिकी अंतरिक्ष यान पायनियर 10 और वोयाजर 1 सौर मंडल को छोड़ चुके हैं, उनका अब कोई संबंध नहीं है। पायनियर 10 स्टार एल्डेबारन की ओर बढ़ रहा है। अगर उसे कुछ नहीं होता है, तो वह इस तारे के आसपास के क्षेत्र में पहुंच जाएगा ... 2 मिलियन वर्षों में। उसी तरह ब्रह्मांड और अन्य उपकरणों के विस्तार में क्रॉल करें।

इसलिए, इस बात की परवाह किए बिना कि कोई जहाज रहने योग्य है या नहीं, सितारों के लिए उड़ान भरने के लिए, उसे प्रकाश की गति के करीब एक उच्च गति की आवश्यकता होती है। हालांकि, यह केवल निकटतम सितारों के लिए उड़ान भरने की समस्या को हल करने में मदद करेगा।

"यहां तक कि अगर हम एक स्टार जहाज बनाने में कामयाब रहे जो प्रकाश की गति के करीब गति से उड़ सकता है," के। फेओक्टिस्टोव ने लिखा, "केवल हमारी गैलेक्सी में यात्रा के समय की गणना सहस्राब्दियों और दसियों सहस्राब्दियों में की जाएगी, क्योंकि इसका व्यास लगभग 100,000 प्रकाश वर्ष है। लेकिन पृथ्वी पर इस दौरान और भी बहुत कुछ गुजरेगा।

सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, दो प्रणालियों में एक दूसरे के सापेक्ष गति करने वाले समय का क्रम भिन्न होता है। चूंकि बड़ी दूरी पर जहाज के पास प्रकाश की गति के बहुत करीब गति विकसित करने का समय होगा, इसलिए पृथ्वी और जहाज पर समय का अंतर विशेष रूप से बड़ा होगा।

यह माना जाता है कि इंटरस्टेलर उड़ानों का पहला लक्ष्य अल्फा सेंटौरी (तीन सितारों की एक प्रणाली) होगा - हमारे सबसे करीब। प्रकाश की गति से आप वहां 4.5 साल में उड़ सकते हैं, इस दौरान पृथ्वी पर दस साल बीत जाएंगे। लेकिन जितनी अधिक दूरी होगी, समय का अंतर उतना ही अधिक होगा।

इवान एफ्रेमोव द्वारा प्रसिद्ध एंड्रोमेडा नेबुला याद है? वहाँ, उड़ान को वर्षों और सांसारिक लोगों में मापा जाता है। एक सुंदर कहानी, कम से कम कहने के लिए। हालाँकि, यह प्रतिष्ठित नेबुला (अधिक सटीक रूप से, एंड्रोमेडा आकाशगंगा) हमसे 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है।

कुछ गणनाओं के अनुसार, अंतरिक्ष यात्रियों की यात्रा में 60 वर्ष से अधिक समय लगेगा (स्टारशिप घंटों के अनुसार), लेकिन पृथ्वी पर एक पूरा युग बीत जाएगा। अंतरिक्ष "निएंडरथल" को उनके दूर के वंशज कैसे मिलेंगे? और क्या पृथ्वी जीवित रहेगी? यानी रिटर्न मूल रूप से अर्थहीन है। हालाँकि, उड़ान की तरह ही: हमें यह याद रखना चाहिए कि हम एंड्रोमेडा आकाशगंगा को वैसे ही देखते हैं जैसे वह 2.5 मिलियन साल पहले थी - इसका इतना प्रकाश हम तक पहुँचता है। एक अज्ञात लक्ष्य के लिए उड़ान भरने का क्या मतलब है, जो शायद लंबे समय से अस्तित्व में नहीं है, किसी भी मामले में, अपने पूर्व रूप में और पुरानी जगह में?

इसका मतलब यह है कि प्रकाश की गति से भी उड़ानें अपेक्षाकृत करीब सितारों तक ही उचित हैं। हालांकि, प्रकाश की गति से उड़ने वाले वाहन अब तक केवल एक सिद्धांत में रहते हैं जो विज्ञान कथा जैसा दिखता है, हालांकि, वैज्ञानिक।

एक जहाज एक ग्रह का आकार

स्वाभाविक रूप से, सबसे पहले, वैज्ञानिक जहाज के इंजन में सबसे कुशल थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया का उपयोग करने के विचार के साथ आए - जैसा कि पहले से ही आंशिक रूप से महारत हासिल है (सैन्य उद्देश्यों के लिए)। हालांकि, दोनों दिशाओं में प्रकाश की गति के करीब गति से यात्रा करने के लिए, यहां तक कि सिस्टम के एक आदर्श डिजाइन के साथ, प्रारंभिक द्रव्यमान का अंतिम द्रव्यमान का अनुपात 10 से तीसवीं शक्ति से कम नहीं है। यानी अंतरिक्ष यान एक छोटे ग्रह के आकार के ईंधन के साथ एक विशाल ट्रेन की तरह दिखेगा। इस तरह के कोलोसस को पृथ्वी से अंतरिक्ष में लॉन्च करना असंभव है। हां, और कक्षा में इकट्ठा करें - यह भी व्यर्थ नहीं है कि वैज्ञानिक इस विकल्प पर चर्चा नहीं करते हैं।

पदार्थ के विनाश के सिद्धांत का उपयोग करते हुए एक फोटॉन इंजन का विचार बहुत लोकप्रिय है।

विनाश एक कण और एक एंटीपार्टिकल के टकराव के दौरान किसी भी अन्य कणों में परिवर्तन होता है जो मूल कणों से अलग होते हैं। सबसे अधिक अध्ययन एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन का विनाश है, जो फोटॉन उत्पन्न करता है, जिसकी ऊर्जा अंतरिक्ष यान को स्थानांतरित करेगी। अमेरिकी भौतिकविदों रोनन कीन और वेई-मिंग झांग की गणना से पता चलता है कि, आधुनिक तकनीकों के आधार पर, एक अंतरिक्ष यान को प्रकाश की गति के 70% तक तेज करने में सक्षम एक विनाश इंजन बनाना संभव है।

हालाँकि, आगे की समस्याएं शुरू होती हैं। दुर्भाग्य से, रॉकेट ईंधन के रूप में एंटीमैटर का उपयोग करना बहुत मुश्किल है। विनाश के दौरान, सबसे शक्तिशाली गामा विकिरण की चमक होती है, जो अंतरिक्ष यात्रियों के लिए हानिकारक होती है। इसके अलावा, जहाज के साथ पॉज़िट्रॉन ईंधन का संपर्क एक घातक विस्फोट से भरा होता है। अंत में, पर्याप्त एंटीमैटर प्राप्त करने और इसे लंबे समय तक संग्रहीत करने के लिए अभी तक कोई तकनीक नहीं है: उदाहरण के लिए, एक एंटीहाइड्रोजन परमाणु अब 20 मिनट से कम समय तक "जीवित" रहता है, और एक मिलीग्राम पॉज़िट्रॉन के उत्पादन में $ 25 मिलियन का खर्च आता है।

लेकिन, मान लीजिए, समय के साथ, इन समस्याओं का समाधान किया जा सकता है। हालांकि, अभी भी बहुत अधिक ईंधन की आवश्यकता होगी, और एक फोटॉन स्टारशिप का प्रारंभिक द्रव्यमान चंद्रमा के द्रव्यमान (कोंस्टेंटिन फेओकिस्तोव के अनुसार) के बराबर होगा।

सेल तोड़ दी!

आज सबसे लोकप्रिय और यथार्थवादी स्टारशिप को सौर सेलबोट माना जाता है, जिसका विचार सोवियत वैज्ञानिक फ्रेडरिक ज़ेंडर का है।

एक सौर (प्रकाश, फोटॉन) पाल एक उपकरण है जो एक अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाने के लिए दर्पण की सतह पर सूर्य के प्रकाश या लेजर के दबाव का उपयोग करता है।
1985 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट फॉरवर्ड ने माइक्रोवेव ऊर्जा द्वारा त्वरित एक इंटरस्टेलर जांच के डिजाइन का प्रस्ताव रखा। परियोजना ने परिकल्पना की कि जांच 21 वर्षों में निकटतम सितारों तक पहुंच जाएगी।

XXXVI अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय कांग्रेस में, एक लेजर अंतरिक्ष यान के लिए एक परियोजना प्रस्तावित की गई थी, जिसकी गति बुध के चारों ओर कक्षा में स्थित ऑप्टिकल लेज़रों की ऊर्जा द्वारा प्रदान की जाती है। गणना के अनुसार, इस डिजाइन के स्टारशिप के स्टार एप्सिलॉन एरिदानी (10.8 प्रकाश वर्ष) और वापस जाने में 51 साल लगेंगे।

"यह संभावना नहीं है कि हम अपने सौर मंडल में यात्रा से प्राप्त आंकड़ों के आधार पर उस दुनिया को समझने में महत्वपूर्ण प्रगति कर पाएंगे जिसमें हम रहते हैं। स्वाभाविक रूप से, विचार सितारों की ओर मुड़ता है। आखिरकार, पहले यह समझा जाता था कि पृथ्वी के चारों ओर उड़ानें, हमारे सौर मंडल के अन्य ग्रहों के लिए उड़ानें अंतिम लक्ष्य नहीं हैं। सितारों का मार्ग प्रशस्त करना मुख्य कार्य प्रतीत होता था।
ये शब्द किसी विज्ञान कथा लेखक के नहीं हैं, बल्कि अंतरिक्ष यान के डिजाइनर और कॉस्मोनॉट कॉन्स्टेंटिन फेओकिस्तोव के हैं। वैज्ञानिक के मुताबिक सौरमंडल में कुछ खास नया नहीं मिलेगा। और यह इस तथ्य के बावजूद कि मनुष्य ने अभी तक केवल चंद्रमा पर उड़ान भरी है ...

हालांकि, सौर मंडल के बाहर, सूर्य के प्रकाश का दबाव शून्य के करीब पहुंच जाएगा। इसलिए, कुछ क्षुद्रग्रह से लेजर सिस्टम के साथ सौर सेलबोट को तेज करने की एक परियोजना है।

यह सब अभी भी सिद्धांत है, लेकिन पहले कदम उठाए जा रहे हैं।

1993 में, Znamya-2 परियोजना के हिस्से के रूप में रूसी जहाज प्रोग्रेस M-15 पर पहली बार 20 मीटर चौड़ा सौर सेल तैनात किया गया था। मीर स्टेशन के साथ प्रगति को डॉक करते समय, इसके चालक दल ने प्रगति पर एक परावर्तक परिनियोजन इकाई स्थापित की। नतीजतन, परावर्तक ने 5 किमी चौड़ा एक उज्ज्वल स्थान बनाया, जो यूरोप से रूस तक 8 किमी / सेकंड की गति से गुजरा। प्रकाश के पैच में लगभग पूर्ण चंद्रमा के बराबर चमक थी।

तो, एक सौर सेलबोट का लाभ बोर्ड पर ईंधन की कमी है, नुकसान पाल डिजाइन की भेद्यता है: वास्तव में, यह एक फ्रेम पर फैली एक पतली पन्नी है। इस बात की गारंटी कहां है कि रास्ते में पाल को ब्रह्मांडीय कणों से छेद नहीं मिलेगा?

सेल संस्करण रोबोटिक जांच, स्टेशनों और कार्गो जहाजों को लॉन्च करने के लिए उपयुक्त हो सकता है, लेकिन मानवयुक्त वापसी उड़ानों के लिए अनुपयुक्त है। अन्य स्टारशिप डिज़ाइन हैं, लेकिन वे किसी तरह उपरोक्त (उसी बड़े पैमाने पर समस्याओं के साथ) के समान हैं।

इंटरस्टेलर स्पेस में आश्चर्य

ऐसा लगता है कि ब्रह्मांड में कई आश्चर्य यात्रियों की प्रतीक्षा कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, सौर मंडल से बाहर झुकते ही, अमेरिकी उपकरण पायनियर 10 को अज्ञात मूल के बल का अनुभव होने लगा, जिससे कमजोर मंदी हुई। जड़ता या समय के अभी तक अज्ञात प्रभावों तक कई सुझाव दिए गए हैं। इस घटना के लिए अभी भी कोई स्पष्ट स्पष्टीकरण नहीं है, विभिन्न प्रकार की परिकल्पनाओं पर विचार किया जाता है: सरल तकनीकी लोगों से (उदाहरण के लिए, एक उपकरण में गैस रिसाव से प्रतिक्रियाशील बल) नए भौतिक कानूनों की शुरूआत के लिए।

एक अन्य अंतरिक्ष यान, वोयाजर 1, ने सौर मंडल के किनारे पर एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वाले क्षेत्र का पता लगाया। इसमें अंतरतारकीय अंतरिक्ष से आवेशित कणों के दबाव के कारण सूर्य द्वारा निर्मित क्षेत्र मोटा हो जाता है। डिवाइस भी पंजीकृत:

इंटरस्टेलर स्पेस से सौर मंडल में प्रवेश करने वाले उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों (लगभग 100 गुना) की संख्या में वृद्धि;
गेलेक्टिक कॉस्मिक किरणों के स्तर में तेज वृद्धि - इंटरस्टेलर मूल के उच्च-ऊर्जा आवेशित कण।

और वह सागर में बस एक बूंद है! हालाँकि, आज भी इंटरस्टेलर महासागर के बारे में जो कुछ भी ज्ञात है, वह ब्रह्मांड के सर्फ की संभावना पर संदेह करने के लिए पर्याप्त है।

तारों के बीच का स्थान खाली नहीं है। हर जगह गैस, धूल, कणों के अवशेष हैं। प्रकाश की गति के करीब गति से आगे बढ़ने की कोशिश करते समय, जहाज से टकराने वाला प्रत्येक परमाणु उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों के एक कण की तरह होगा। इस तरह की बमबारी के दौरान कठोर विकिरण का स्तर निकटतम सितारों की उड़ानों के दौरान भी अस्वीकार्य रूप से बढ़ जाएगा।

और ऐसी गति से कणों के यांत्रिक प्रभाव की तुलना विस्फोटक गोलियों से की जाएगी। कुछ गणनाओं के अनुसार, स्टारशिप की सुरक्षात्मक स्क्रीन के प्रत्येक सेंटीमीटर को 12 शॉट प्रति मिनट की दर से लगातार दागा जाएगा। यह स्पष्ट है कि कोई भी स्क्रीन उड़ान के कई वर्षों तक इस तरह के जोखिम का सामना नहीं कर सकती है। या इसमें एक अस्वीकार्य मोटाई (दसियों और सैकड़ों मीटर) और द्रव्यमान (सैकड़ों हजारों टन) होना चाहिए।

दरअसल, तब स्टारशिप में मुख्य रूप से यह स्क्रीन और ईंधन शामिल होगा, जिसके लिए कई मिलियन टन की आवश्यकता होगी। इन परिस्थितियों के कारण, इतनी गति से उड़ानें असंभव हैं, और भी अधिक क्योंकि रास्ते में आप न केवल धूल में, बल्कि कुछ बड़ा भी हो सकते हैं, या किसी अज्ञात गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में फंस सकते हैं। और फिर मृत्यु अवश्यम्भावी है। इस प्रकार, भले ही अंतरिक्ष यान को अचेतन गति में गति देना संभव हो, यह अंतिम लक्ष्य तक नहीं पहुंचेगा - इसके रास्ते में बहुत अधिक बाधाएं होंगी। इसलिए, इंटरस्टेलर उड़ानें केवल काफी कम गति पर ही की जा सकती हैं। लेकिन फिर टाइम फैक्टर इन उड़ानों को बेमानी बना देता है।

यह पता चला है कि प्रकाश की गति के करीब गति से गांगेय दूरी पर भौतिक निकायों के परिवहन की समस्या को हल करना असंभव है। एक यांत्रिक संरचना की मदद से अंतरिक्ष और समय को तोड़ने का कोई मतलब नहीं है।

तिल छेद

विज्ञान कथा, कठिन समय को दूर करने की कोशिश कर रही है, ने आविष्कार किया कि कैसे अंतरिक्ष (और समय) में "छेदों को कुतरना" और इसे "गुना" करना है। वे मध्यवर्ती क्षेत्रों को दरकिनार करते हुए, अंतरिक्ष के एक बिंदु से दूसरे स्थान पर विभिन्न प्रकार के हाइपरस्पेस कूद के साथ आए। अब वैज्ञानिक विज्ञान कथा लेखकों से जुड़ गए हैं।

भौतिकविदों ने ब्रह्मांड में पदार्थ की चरम अवस्थाओं और विदेशी खामियों की तलाश करना शुरू कर दिया, जहां आप आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के विपरीत सुपरल्यूमिनल गति से आगे बढ़ सकते हैं।

इस तरह वर्महोल का विचार पैदा हुआ। यह गड्ढा ब्रह्मांड के दो हिस्सों को एक नक्काशीदार सुरंग की तरह जोड़ता है जो दो शहरों को एक ऊंचे पहाड़ से अलग करता है। दुर्भाग्य से, वर्महोल केवल पूर्ण निर्वात में ही संभव हैं। हमारे ब्रह्मांड में, ये बिल बेहद अस्थिर हैं: वे अंतरिक्ष यान के वहां पहुंचने से पहले ही ढह सकते हैं।

हालांकि, स्थिर वर्महोल बनाने के लिए, आप डचमैन हेंड्रिक कासिमिर द्वारा खोजे गए प्रभाव का उपयोग कर सकते हैं। इसमें निर्वात में क्वांटम दोलनों की क्रिया के तहत अनावेशित पिंडों के संचालन का पारस्परिक आकर्षण होता है। यह पता चला है कि वैक्यूम पूरी तरह से खाली नहीं है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में उतार-चढ़ाव होते हैं जिसमें कण और सूक्ष्म वर्महोल अनायास प्रकट होते हैं और गायब हो जाते हैं।

यह केवल एक छेद को खोजने और इसे दो सुपरकंडक्टिंग गेंदों के बीच रखकर फैलाने के लिए बनी हुई है। वर्महोल का एक मुंह पृथ्वी पर रहेगा, दूसरा अंतरिक्ष यान द्वारा निकट-प्रकाश गति से तारे - अंतिम वस्तु तक ले जाया जाएगा। यही है, अंतरिक्ष यान, जैसा कि यह था, एक सुरंग के माध्यम से पंच करेगा। एक बार जब स्टारशिप अपने गंतव्य तक पहुंच जाती है, तो वर्महोल वास्तविक बिजली-तेज इंटरस्टेलर यात्रा के लिए खुल जाएगा, जिसकी अवधि की गणना मिनटों में की जाएगी।

ताना बुलबुला

वर्महोल बबल वक्रता के सिद्धांत के समान। 1994 में, मैक्सिकन भौतिक विज्ञानी मिगुएल अलक्यूबियर ने आइंस्टीन के समीकरणों के अनुसार गणना की और स्थानिक सातत्य के तरंग विरूपण की सैद्धांतिक संभावना पाई। इस मामले में, अंतरिक्ष यान के सामने अंतरिक्ष सिकुड़ जाएगा और साथ ही उसके पीछे विस्तार होगा। स्टारशिप, जैसा कि यह था, वक्रता के बुलबुले में रखा गया है, जो असीमित गति से आगे बढ़ने में सक्षम है। विचार की प्रतिभा यह है कि अंतरिक्ष यान वक्रता के बुलबुले में रहता है, और सापेक्षता के सिद्धांत के नियमों का उल्लंघन नहीं होता है। उसी समय, वक्रता का बुलबुला स्वयं चलता है, स्थानीय रूप से अंतरिक्ष-समय को विकृत करता है।

प्रकाश की तुलना में तेजी से यात्रा करने की असंभवता के बावजूद, कुछ भी अंतरिक्ष को प्रकाश की तुलना में अंतरिक्ष-समय के ताना-बाना को आगे बढ़ने या फैलाने से नहीं रोकता है, जिसके बारे में माना जाता है कि यह ब्रह्मांड के निर्माण के समय बिग बैंग के तुरंत बाद हुआ था।

ये सभी विचार अभी तक आधुनिक विज्ञान के ढांचे में फिट नहीं हैं, लेकिन 2012 में नासा के प्रतिनिधियों ने डॉ। अलक्यूबियरे के सिद्धांत के एक प्रयोगात्मक परीक्षण की तैयारी की घोषणा की। कौन जाने, शायद किसी दिन आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत एक नए वैश्विक सिद्धांत का हिस्सा बन जाएगा। आखिरकार, सीखने की प्रक्रिया अंतहीन है। तो, एक दिन हम काँटों को तोड़कर तारों को तोड़ देंगे।

इरीना ग्रोमोवा

अंतरिक्ष में मौजूदा गति का रिकॉर्ड 46 साल से कायम है। उसे कब पीटा जाएगा? हम इंसान गति के दीवाने हैं। इसलिए, केवल पिछले कुछ महीनों में यह ज्ञात हुआ कि जर्मनी में छात्रों ने एक इलेक्ट्रिक कार के लिए एक गति रिकॉर्ड स्थापित किया है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्होंने हाइपरसोनिक विमान को इस तरह से बेहतर बनाने की योजना बनाई है कि वे ध्वनि की गति से पांच गुना गति तक पहुंचें, अर्थात। 6100 किमी / घंटा से अधिक। ऐसे विमानों में चालक दल नहीं होगा, लेकिन इसलिए नहीं कि लोग इतनी तेज गति से आगे नहीं बढ़ सकते। वास्तव में, लोग पहले से ही उस गति से आगे बढ़ चुके हैं जो ध्वनि की गति से कई गुना अधिक है। हालांकि, क्या कोई सीमा है, जिसे पार करने के बाद हमारे तेजी से भागते शरीर अब अधिभार का सामना नहीं कर पाएंगे? वर्तमान गति रिकॉर्ड समान रूप से है अपोलो 10 अंतरिक्ष मिशन में भाग लेने वाले तीन अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा आयोजित ", - टॉम स्टैफोर्ड, जॉन यंग और यूजीन सेर्नन। 1969 में, जब अंतरिक्ष यात्रियों ने चंद्रमा के चारों ओर उड़ान भरी और वापस लौटे, तो जिस कैप्सूल में वे थे, उसने एक गति विकसित की पृथ्वी 39.897 किमी / घंटा के बराबर होगी। "मुझे लगता है कि एक सौ साल पहले, हम शायद ही कल्पना कर सकते थे कि कोई व्यक्ति अंतरिक्ष में लगभग 40 हजार किलोमीटर प्रति घंटे की गति से आगे बढ़ पाएगा," जिम ब्रे कहते हैं एयरोस्पेस चिंता लॉकहीड मार्टिन। ), जिसे अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी नासा द्वारा विकसित किया जा रहा है। जैसा कि डेवलपर्स द्वारा कल्पना की गई है, ओरियन अंतरिक्ष यान एक बहुउद्देश्यीय और आंशिक रूप से पुन: प्रयोज्य है - अंतरिक्ष यात्रियों को पृथ्वी की निचली कक्षा में लाना चाहिए। हो सकता है कि इसकी मदद से 46 साल पहले किसी व्यक्ति के लिए निर्धारित गति रिकॉर्ड को तोड़ना संभव हो।नए सुपर-हैवी रॉकेट, जो कि स्पेस लॉन्च सिस्टम का हिस्सा है, को योजना के अनुसार, इसे बनाना चाहिए 2021 में पहली मानवयुक्त उड़ान। यह चंद्र कक्षा में एक क्षुद्रग्रह का फ्लाईबाई होगा। फिर, मंगल ग्रह पर कई महीनों तक चलने वाले अभियानों का पालन करना चाहिए। अब, डिजाइनरों के अनुसार, ओरियन की सामान्य अधिकतम गति लगभग 32,000 किमी/घंटा होनी चाहिए। हालाँकि, अपोलो 10 की गति को पार किया जा सकता है, भले ही ओरियन के बुनियादी विन्यास को बनाए रखा जाए। अभी हम क्या योजना बना रहे हैं। लेकिन ओरियन भी मानव गति क्षमता के शिखर का प्रतिनिधित्व नहीं करेगा। "मूल रूप से, उस गति की कोई अन्य सीमा नहीं है जिस पर हम प्रकाश की गति के अलावा अन्य यात्रा कर सकते हैं," ब्रे कहते हैं। प्रकाश की गति एक अरब किमी/घंटा है। क्या कोई उम्मीद है कि हम 40 हजार किमी / घंटा और इन मूल्यों के बीच के अंतर को दूर कर पाएंगे? हैरानी की बात है कि गति की गति और गति की दिशा को दर्शाने वाली एक वेक्टर मात्रा के रूप में गति भौतिक अर्थों में लोगों के लिए कोई समस्या नहीं है, जब तक यह अपेक्षाकृत स्थिर है और एक दिशा में निर्देशित है। पक्ष। इसलिए, लोग - सैद्धांतिक रूप से - "ब्रह्मांड की वेग सीमा" की तुलना में केवल थोड़ी धीमी गति से अंतरिक्ष में जा सकते हैं, अर्थात। प्रकाश की गति। लेकिन यह मानकर भी कि हम उच्च गति वाले अंतरिक्ष यान के निर्माण से जुड़ी महत्वपूर्ण तकनीकी बाधाओं को दूर कर लेते हैं, हमारे नाजुक, ज्यादातर जल निकायों को उच्च गति के प्रभावों से जुड़े नए खतरों का सामना करना पड़ेगा। और अभी तक केवल काल्पनिक खतरे पैदा हो सकते हैं, अगर मनुष्य आधुनिक भौतिकी में खामियों का फायदा उठाकर या पैटर्न को तोड़ने वाली खोजों से प्रकाश की गति से तेज यात्रा कर सकता है। ओवरलोड का सामना कैसे करें हालांकि, अगर हम 40 हजार किमी / घंटा से अधिक की गति से आगे बढ़ने का इरादा रखते हैं, तो हमें उस तक पहुंचना होगा, और फिर धीरे-धीरे और धैर्य के साथ धीमा करना होगा। तेजी से त्वरण और समान रूप से तेजी से मंदी नश्वर खतरे से भरा है मानव शरीर को। यह कार दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप होने वाली शारीरिक चोटों की गंभीरता से प्रमाणित होता है, जिसमें गति कई दसियों किलोमीटर प्रति घंटे से शून्य हो जाती है। इसका क्या कारण है? ब्रह्मांड की उस संपत्ति में, जिसे जड़ता या द्रव्यमान के साथ एक भौतिक शरीर की क्षमता कहा जाता है, जो बाहरी प्रभावों की अनुपस्थिति या क्षतिपूर्ति में अपनी आराम या गति की स्थिति में बदलाव का विरोध करता है। यह विचार न्यूटन के पहले नियम में तैयार किया गया है, जो कहते हैं: "हर शरीर अपने राज्य आराम या वर्दी और रेक्टिलिनियर गति में तब तक जारी रहता है, जब तक कि इसे लागू बलों द्वारा इस राज्य को बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है। "एक स्थिर गति से आराम और गति की स्थिति मानव के लिए सामान्य है शरीर," ब्रे बताते हैं। "हमें त्वरण के क्षण में एक व्यक्ति की स्थिति के बारे में चिंता करनी चाहिए" लगभग एक सदी पहले, टिकाऊ विमान का विकास जो गति से पैंतरेबाज़ी कर सकता था, पायलटों को गति में बदलाव के कारण अजीब लक्षणों के बारे में बात करने के लिए प्रेरित किया। और उड़ान की दिशा। इन लक्षणों में दृष्टि का अस्थायी नुकसान और या तो भारीपन या भारहीनता की भावना शामिल है। इसका कारण जी-बल है, जिसे जी की इकाइयों में मापा जाता है, जो कि पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण के लिए रैखिक त्वरण का अनुपात है। आकर्षण या गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव। ये इकाइयाँ, उदाहरण के लिए, मानव शरीर के द्रव्यमान पर मुक्त गिरावट त्वरण के प्रभाव को दर्शाती हैं। 1 G का अधिभार उस पिंड के भार के बराबर है जो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में है और ग्रह के केंद्र की ओर आकर्षित होता है। 9.8 मीटर/सेकेंड (समुद्र तल पर) की गति से जो एक व्यक्ति सिर से पैर तक लंबवत अनुभव करता है या इसके विपरीत पायलटों और यात्रियों के लिए वास्तव में बुरी खबर है। धीमा, रक्त पैर की उंगलियों से सिर तक दौड़ता है, अतिसंतृप्ति की भावना होती है, जैसे कि एक हैंडस्टैंड में। "लाल घूंघट" (वह भावना जो एक व्यक्ति अनुभव करता है जब रक्त सिर पर जाता है) तब होता है जब रक्त-सूजन, पारभासी होता है निचली पलकें उठती हैं और वे आंखों की पुतलियों को बंद कर देती हैं। और, इसके विपरीत, त्वरण या सकारात्मक जी-बलों के दौरान, सिर से पैरों तक रक्त बहता है, आंखों और मस्तिष्क को ऑक्सीजन की कमी का अनुभव होने लगता है, क्योंकि रक्त जमा हो जाता है निचले छोरों में। रंग दृष्टि और रोल का नुकसान होता है, जैसा कि वे कहते हैं, एक "ग्रे घूंघट", फिर दृष्टि का पूर्ण नुकसान या "काला घूंघट" होता है, लेकिन व्यक्ति सचेत रहता है। अत्यधिक अधिभार से चेतना का पूर्ण नुकसान होता है। इस स्थिति को कंजेशन-प्रेरित सिंकोप कहा जाता है। कई पायलटों की मृत्यु इस तथ्य के कारण हुई है कि उनकी आंखों पर एक "काला घूंघट" गिर गया - और वे दुर्घटनाग्रस्त हो गए। औसत व्यक्ति चेतना खोने से पहले लगभग पांच Gs का अधिभार सह सकता है। पायलटों ने विशेष एंटी-जी सूट पहने और एक में प्रशिक्षित धड़ की मांसपेशियों को तनाव और आराम देने का विशेष तरीका ताकि सिर से खून न बहे, लगभग नौ Gs के g-बलों पर एक हवाई जहाज उड़ाने में सक्षम हैं। "थोड़े समय के लिए, मानव शरीर बहुत कुछ झेल सकता है वर्जीनिया के अलेक्जेंड्रिया में स्थित एसोसिएशन एयरोस्पेस मेडिसिन के कार्यकारी निदेशक जेफ स्वेंटेक कहते हैं, "नौ जीएस से अधिक जी-बल।" - लेकिन बहुत कम लोग लंबे समय तक उच्च जी-बलों का सामना कर सकते हैं। "हम इंसान सक्षम हैं गंभीर चोट के बिना विशाल जी-बलों को सहन करने के लिए, हालांकि, केवल कुछ क्षणों के लिए। अमेरिकी वायु सेना के कप्तान एली बाइडिंग जूनियर को एक पर रखें न्यू मैक्सिको में वायबेस होलोमन। 1958 में, जब एक विशेष रॉकेट-चालित स्लेज पर ब्रेक लगाना, 0.1 सेकंड में 55 किमी / घंटा की गति के बाद, उन्होंने 82.3 जी के अधिभार का अनुभव किया। यह परिणाम उनकी छाती से जुड़े एक्सेलेरोमीटर द्वारा दर्ज किया गया था। बीडिंग की आंखें भी "काले घूंघट" से ढकी हुई थीं, लेकिन मानव शरीर के धीरज के इस उत्कृष्ट प्रदर्शन के दौरान वह केवल चोटों से बच गए। सच है, आगमन के बाद, उन्होंने अस्पताल में तीन दिन बिताए। और अब अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यात्री, वाहन के आधार पर, टेक-ऑफ के दौरान और क्रमशः वातावरण की घनी परतों में लौटने पर - तीन से पांच जीएस तक - काफी उच्च जी-बलों का अनुभव करते हैं। उड़ान की दिशा में प्रवण स्थिति। पर कक्षा में 26,000 किमी / घंटा की स्थिर परिभ्रमण गति तक पहुँचने पर, अंतरिक्ष यात्री वाणिज्यिक उड़ानों के यात्रियों की तुलना में गति का अनुभव नहीं करते हैं। यदि ओरियन अंतरिक्ष यान पर लंबे अभियानों के लिए अधिभार कोई समस्या नहीं है, तो छोटे अंतरिक्ष चट्टानों के साथ - माइक्रोमीटर - अधिक से अधिक कठिन हैं चावल के दाने के आकार के ये कण प्रभावशाली और साथ ही 300 हजार किमी / घंटा तक की विनाशकारी गति विकसित कर सकते हैं। जहाज की अखंडता और उसके चालक दल की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, ओरियन एक बाहरी सुरक्षात्मक परत से सुसज्जित है, जिसकी मोटाई 18 से 30 सेमी तक भिन्न होती है। इसके अलावा, अतिरिक्त परिरक्षण ढाल प्रदान किए जाते हैं, और अंदर उपकरणों की चतुर नियुक्ति होती है जहाज का उपयोग किया जाता है। पूरे अंतरिक्ष यान के लिए महत्वपूर्ण, हमें माइक्रोमीटर के दृष्टिकोण कोणों की सटीक गणना करनी चाहिए, ”जिम ब्रे कहते हैं। निश्चिंत रहें, माइक्रोमीटर ही अंतरिक्ष मिशन के लिए एकमात्र बाधा नहीं हैं, जिसके दौरान वैक्यूम में उच्च मानव उड़ान गति एक खेलेगी तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका। मंगल पर अभियान के दौरान, अन्य व्यावहारिक समस्याओं को हल करना होगा, उदाहरण के लिए, भोजन के साथ चालक दल की आपूर्ति और मानव शरीर पर अंतरिक्ष विकिरण के प्रभाव के कारण कैंसर के बढ़ते जोखिम का मुकाबला करने के लिए। यात्रा के समय को कम करना ऐसी समस्याओं की गंभीरता को कम करेगा, इसलिए गति की गति अधिक से अधिक वांछनीय हो जाएगी ओह। अगली पीढ़ी की स्पेसफ्लाइट गति की यह आवश्यकता अंतरिक्ष यात्रियों के रास्ते में नई बाधाएं खड़ी करेगी। नासा का नया अंतरिक्ष यान जो अपोलो 10 स्पीड रिकॉर्ड को तोड़ने की धमकी देता है, पहली स्पेसफ्लाइट्स के बाद से उपयोग किए जाने वाले समय-परीक्षण वाले रॉकेट प्रणोदन रसायन विज्ञान प्रणालियों पर भरोसा करना जारी रखेगा। लेकिन ईंधन की प्रति यूनिट कम मात्रा में ऊर्जा जारी होने के कारण इन प्रणालियों में गंभीर गति सीमा होती है। इसलिए, मंगल और उससे आगे जाने वाले लोगों के लिए उड़ान की गति में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि करने के लिए, जैसा कि वैज्ञानिक मानते हैं, पूरी तरह से नए दृष्टिकोण की आवश्यकता है। "आज हमारे पास जो सिस्टम हैं वे हमें वहां पहुंचने में काफी सक्षम हैं," ब्रे कहते हैं, "लेकिन हम सभी एक प्रणोदन क्रांति देखना चाहेंगे।" एरिक डेविस, ऑस्टिन, टेक्सास में उन्नत अध्ययन संस्थान के एक वरिष्ठ शोध भौतिक विज्ञानी और नासा के ब्रेकथ्रू मोशन फिजिक्स प्रोग्राम के सदस्य, छह साल की शोध परियोजना जो 2002 में समाप्त हुई, पारंपरिक भौतिकी के दृष्टिकोण से तीन सबसे आशाजनक साधनों की पहचान की, जो मानवता को अंतरग्रहीय यात्रा के लिए पर्याप्त गति प्राप्त करने में मदद करने में सक्षम है। संक्षेप में, हम पदार्थ के विभाजन के दौरान ऊर्जा रिलीज की घटना के बारे में बात कर रहे हैं, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन और एंटीमैटर का विनाश। पहली विधि में परमाणुओं का विखंडन होता है और इसका उपयोग वाणिज्यिक परमाणु रिएक्टरों में किया जाता है। दूसरा, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन, है सरल परमाणुओं से भारी परमाणु बनाना—उस तरह की प्रतिक्रियाएं जो सूर्य को शक्ति प्रदान करती हैं। यह एक ऐसी तकनीक है जो मोहित करती है, लेकिन हाथों को नहीं दी जाती है; यह "हमेशा 50 साल दूर" है - और यह हमेशा रहेगा, जैसा कि उद्योग का पुराना आदर्श वाक्य है। डेविस कहते हैं, "ये बहुत उन्नत प्रौद्योगिकियां हैं," लेकिन वे पारंपरिक भौतिकी पर आधारित हैं और सुबह से ही मजबूती से स्थापित हैं परमाणु युग।" आशावादी अनुमानों के अनुसार, परमाणु विखंडन और थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की अवधारणाओं पर आधारित प्रणोदन प्रणाली, सिद्धांत रूप में, जहाज को प्रकाश की गति के 10% तक तेज करने में सक्षम हैं, अर्थात। एक बहुत ही योग्य 100 मिलियन किमी / घंटा तक। सबसे पसंदीदा, मायावी, एक तेज अंतरिक्ष यान के लिए ऊर्जा का स्रोत एंटीमैटर है, सामान्य पदार्थ का जुड़वां और एंटीपोड। जब दो प्रकार के पदार्थ संपर्क में आते हैं, तो वे एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध ऊर्जा निकलती है। ऐसी तकनीकें जो उत्पादन और भंडारण की अनुमति देती हैं - अब तक अत्यंत महत्वहीन - एंटीमैटर की मात्रा आज पहले से मौजूद है। साथ ही, उपयोगी मात्रा में एंटीमैटर के उत्पादन के लिए अगली पीढ़ी की नई विशेष क्षमताओं की आवश्यकता होगी। , और इंजीनियरिंग को एक उपयुक्त अंतरिक्ष यान बनाने के लिए एक प्रतिस्पर्धी दौड़ में प्रवेश करना होगा। लेकिन, डेविस कहते हैं, ड्राइंग बोर्ड पर पहले से ही कुछ महान विचारों पर काम किया जा रहा है। एंटीमैटर ऊर्जा द्वारा संचालित स्पेसशिप महीनों और वर्षों तक तेज हो सकते हैं और प्रकाश की गति के अधिक प्रतिशत तक पहुँचें। साथ ही, जहाजों के निवासियों के लिए बोर्ड पर अधिभार स्वीकार्य रहेगा साथ ही, ऐसी शानदार नई गति मानव शरीर के लिए अन्य खतरों से भरा होगा। ऊर्जावान ओला कई सौ मिलियन किलोमीटर प्रति घंटे की गति से, अंतरिक्ष में धूल का कोई भी कण, चूर्णित हाइड्रोजन परमाणुओं से लेकर सूक्ष्म उल्कापिंडों तक, अनिवार्य रूप से एक उच्च-ऊर्जा गोली बन जाती है जो जहाज के पतवार को भेद सकती है।" जब आप बहुत तेज गति से चलते हैं, इसका मतलब है कि आपकी ओर उड़ने वाले कण समान गति से आगे बढ़ रहे हैं," आर्थर एडेलस्टीन कहते हैं। अपने दिवंगत पिता, विलियम एडेलस्टीन, जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में रेडियोलॉजी के प्रोफेसर के साथ, उन्होंने एक वैज्ञानिक कार्य पर काम किया, जिसने जांच की। अंतरिक्ष में अल्ट्रा-फास्ट अंतरिक्ष यात्रा के दौरान ब्रह्मांडीय हाइड्रोजन परमाणुओं (लोगों और उपकरणों पर) के संपर्क के प्रभाव। हालांकि इसकी सामग्री प्रति घन सेंटीमीटर एक परमाणु से अधिक नहीं है, अंतरिक्ष में बिखरा हुआ हाइड्रोजन तीव्र विकिरण बमबारी के गुणों को प्राप्त कर सकता है। हाइड्रोजन होगा उप-परमाणु कणों में विघटित होना शुरू हो जाता है जो जहाज में घुस जाएगा और उजागर हो जाएगा चालक दल और उपकरण दोनों के लिए विकिरण। प्रकाश की गति के 95% के बराबर गति पर, इस तरह के विकिरण के संपर्क में आने का मतलब लगभग तात्कालिक मृत्यु होगा। , तुरंत उबल जाएगा। "ये सभी अत्यंत अप्रिय समस्याएं हैं," एडेलस्टीन ने गंभीर हास्य के साथ टिप्पणी की। ध्वनि की गति से आधे से भी कम गति से चलते हैं। तब बोर्ड पर सवार लोगों के पास जीवित रहने का मौका होता है। एक ट्रांसलेशनल भौतिक विज्ञानी और नासा के ब्रेकथ्रू मोशन फिजिक्स प्रोग्राम के पूर्व प्रमुख मार्क मिलिस ने चेतावनी दी है कि स्पेसफ्लाइट के लिए यह संभावित गति सीमा दूर के भविष्य के लिए एक समस्या बनी हुई है। "संचित भौतिक ज्ञान के आधार पर आज तक, यह कहा जा सकता है कि प्रकाश की गति के 10% से अधिक की गति को विकसित करना बेहद मुश्किल होगा, "मिलिस कहते हैं। "हम अभी तक खतरे में नहीं हैं। एक साधारण सादृश्य: चिंता क्यों है कि हम डूब सकते हैं , अगर हम अभी भी पानी में प्रवेश नहीं करते हैं। प्रकाश से तेज़? अगर हम मान लें कि हमने तैरना सीख लिया है, तो क्या हम अंतरिक्ष समय के माध्यम से ग्लाइडिंग में महारत हासिल कर सकते हैं - अगर हम इस सादृश्य को और विकसित करते हैं - और अति-चमकदार गति से उड़ते हैं? एक सुपरल्यूमिनल वातावरण में जीवित रहने की जन्मजात क्षमता की परिकल्पना , हालांकि संदिग्ध है, पिच अंधेरे में शिक्षित ज्ञान की कुछ झलक के बिना नहीं है। परिवहन के इन दिलचस्प तरीकों में से एक स्टार ट्रेक श्रृंखला से "ताना ड्राइव" या "ताना ड्राइव" में उपयोग की जाने वाली तकनीकों पर आधारित है। सिद्धांत इस प्रणोदन प्रणाली के संचालन का, जिसे "अल्क्यूबियर इंजन"* (मैक्सिकन सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी मिगुएल अलक्यूबियर के नाम पर) के रूप में भी जाना जाता है, यह है कि यह जहाज को अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा वर्णित सामान्य अंतरिक्ष-समय को इसके सामने संपीड़ित करने और इसका विस्तार करने की अनुमति देता है। इसके पीछे अनिवार्य रूप से, जहाज अंतरिक्ष-समय की कुछ मात्रा में चलता है, एक प्रकार का "वक्रता बुलबुला" जो प्रकाश की गति से तेज चलता है। इस प्रकार, जहाज इस "बुलबुले" में सामान्य स्पेसटाइम में बिना विकृत हुए और प्रकाश की सार्वभौमिक गति सीमा के उल्लंघन से बचने के लिए स्थिर रहता है। एक लहर के शिखर के साथ एक बोर्ड पर दौड़ने वाले सर्फर की तरह। "यहां एक निश्चित पकड़ है। इस विचार को लागू करने के लिए, अंतरिक्ष-समय को संपीड़ित और विस्तारित करने के लिए नकारात्मक द्रव्यमान वाले पदार्थ के एक विदेशी रूप की आवश्यकता होती है। डेविस कहते हैं, "भौतिकी में नकारात्मक द्रव्यमान के संबंध में कोई विरोधाभास नहीं है," लेकिन इसका कोई उदाहरण नहीं है, और हमारे पास है इसे प्रकृति में कभी नहीं देखा। "। एक और पकड़ है। 2012 में प्रकाशित एक पेपर में, सिडनी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया था कि "ताना बुलबुला" उच्च ऊर्जा वाले ब्रह्मांडीय कणों को जमा करेगा क्योंकि यह अनिवार्य रूप से ब्रह्मांड की सामग्री के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है। कुछ कण बुलबुले में ही प्रवेश करेंगे और विकिरण के साथ जहाज को पंप करें। उप-प्रकाश गति पर फंस गए? क्या हम वास्तव में हमारे नाजुक जीव विज्ञान के कारण उप-प्रकाश गति पर फंसने के लिए अभिशप्त हैं?! यह मनुष्यों के लिए एक नई दुनिया (गैलेक्टिक?) गति रिकॉर्ड स्थापित करने के बारे में नहीं है, बल्कि मानवता की संभावना के बारे में है। एक अंतरतारकीय समाज में बदल रहा है। प्रकाश की आधी गति पर - जो कि एडेलस्टीन के शोध से पता चलता है कि हमारे शरीर सामना कर सकते हैं - निकटतम तारे की एक राउंड-ट्रिप यात्रा में 16 साल से अधिक समय लगेगा। (समय के फैलाव के प्रभाव, जो एक स्टारशिप के चालक दल को उनके समन्वय प्रणाली में पृथ्वी पर छोड़े गए लोगों की तुलना में उनके समन्वय प्रणाली में कम समय गुजारने का कारण होगा, प्रकाश की आधी गति पर नाटकीय नहीं होगा।) मार्क मिलिस आशा से भरे हुए हैं . यह देखते हुए कि मानवता ने एंटी-जी सूट और माइक्रोमीटर के खिलाफ सुरक्षा विकसित की है, जिससे लोगों को बड़ी नीली दूरी और अंतरिक्ष के तारों से जड़े कालेपन में सुरक्षित रूप से यात्रा करने की अनुमति मिलती है, उन्हें विश्वास है कि हम जीवित रहने के तरीके खोज सकते हैं, चाहे कितनी भी तेज गति क्यों न हो भविष्य में हम जिन सीमाओं तक पहुँचते हैं। "ते ही प्रौद्योगिकियां जो हमें आंदोलन की अविश्वसनीय नई गति प्राप्त करने में मदद कर सकती हैं, मिलिस म्यूज़, हमें कर्मचारियों की सुरक्षा के लिए नई, अभी तक अज्ञात क्षमताएं प्रदान करेंगी। और 1995 में, रूसी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी सर्गेई क्रास्निकोव ने ध्वनि की गति से भी तेज अंतरिक्ष यात्रा के लिए एक उपकरण की अवधारणा का प्रस्ताव रखा। विचार को "क्रास्निकोव के पाइप" कहा जाता था। यह तथाकथित वर्महोल के सिद्धांत के अनुसार अंतरिक्ष-समय का एक कृत्रिम वक्रता है। हाइपोथेटिक रूप से, जहाज अन्य आयामों से गुजरते हुए, घुमावदार अंतरिक्ष-समय के माध्यम से पृथ्वी से किसी दिए गए तारे तक एक सीधी रेखा में चला जाएगा। क्रास्निकोव के सिद्धांत के अनुसार, अंतरिक्ष यात्री उसी समय वापस आ जाएगा जब वह रवाना हुआ था।

तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर ए। गोलूबेव।

पिछले साल के मध्य में पत्रिकाओं में एक सनसनीखेज रिपोर्ट छपी। अमेरिकी शोधकर्ताओं के एक समूह ने पाया कि एक बहुत छोटी लेजर पल्स एक विशेष रूप से चयनित माध्यम में वैक्यूम की तुलना में सैकड़ों गुना तेजी से यात्रा करती है। यह घटना बिल्कुल अविश्वसनीय लग रही थी (एक माध्यम में प्रकाश की गति हमेशा निर्वात की तुलना में कम होती है) और यहां तक कि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत की वैधता के बारे में संदेह को जन्म दिया। इस बीच, एक सुपरल्यूमिनल भौतिक वस्तु - एक प्रवर्धक माध्यम में एक लेजर पल्स - पहली बार 2000 में नहीं, बल्कि 35 साल पहले, 1965 में खोजी गई थी, और 70 के दशक की शुरुआत तक सुपरल्यूमिनल गति की संभावना पर व्यापक रूप से चर्चा की गई थी। आज इस अजीबोगरीब घटना की चर्चा नए जोश के साथ तेज हो गई है।

"सुपरल्यूमिनल" गति के उदाहरण।

1960 के दशक की शुरुआत में, क्वांटम एम्पलीफायर (एक व्युत्क्रम जनसंख्या वाला माध्यम) के माध्यम से एक लेजर फ्लैश पास करके उच्च-शक्ति वाले लघु प्रकाश दालों को प्राप्त करना शुरू किया गया था।

एक प्रवर्धक माध्यम में, एक प्रकाश नाड़ी का प्रारंभिक क्षेत्र एम्पलीफायर माध्यम में परमाणुओं के उत्तेजित उत्सर्जन का कारण बनता है, और इसका अंतिम क्षेत्र उनके द्वारा ऊर्जा अवशोषण का कारण बनता है। नतीजतन, यह पर्यवेक्षक को दिखाई देगा कि नाड़ी प्रकाश से तेज गति से चल रही है।

लिजुन वोंग प्रयोग।

एक पारदर्शी सामग्री (जैसे कांच) के प्रिज्म से गुजरने वाली प्रकाश की किरण अपवर्तित होती है, अर्थात यह फैलाव का अनुभव करती है।

एक प्रकाश नाड़ी विभिन्न आवृत्तियों के दोलनों का एक समूह है।

शायद हर कोई - यहां तक कि भौतिकी से दूर के लोग भी - जानते हैं कि भौतिक वस्तुओं की गति या किसी भी सिग्नल के प्रसार की अधिकतम संभव गति निर्वात में प्रकाश की गति है। यह पत्र के साथ चिह्नित है साथऔर लगभग 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड है; सही मूल्य साथ= 299 792 458 मी/से. निर्वात में प्रकाश की गति मूलभूत भौतिक स्थिरांकों में से एक है। से अधिक गति प्राप्त करने की असंभवता साथ, आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता सिद्धांत (SRT) से अनुसरण करता है। यदि यह साबित करना संभव होता कि सुपरल्यूमिनल गति के साथ संकेतों का संचरण संभव है, तो सापेक्षता का सिद्धांत गिर जाएगा। से अधिक गति के अस्तित्व पर प्रतिबंध का खंडन करने के कई प्रयासों के बावजूद, अब तक ऐसा नहीं हुआ है साथ. हालांकि, हाल के प्रयोगात्मक अध्ययनों ने कुछ बहुत ही रोचक घटनाओं का खुलासा किया है, जो दर्शाता है कि विशेष रूप से बनाई गई परिस्थितियों में सापेक्षता के सिद्धांत के सिद्धांतों का उल्लंघन किए बिना सुपरल्यूमिनल वेगों का निरीक्षण करना संभव है।

आरंभ करने के लिए, आइए हम प्रकाश की गति की समस्या से संबंधित मुख्य पहलुओं को याद करें। सबसे पहले: प्रकाश की सीमा को पार करना (सामान्य परिस्थितियों में) असंभव क्यों है? क्योंकि तब हमारी दुनिया के मूल नियम का उल्लंघन होता है - कार्य-कारण का नियम, जिसके अनुसार प्रभाव कारण से आगे नहीं बढ़ सकता। किसी ने कभी नहीं देखा कि, उदाहरण के लिए, एक भालू पहले मरा, और फिर एक शिकारी ने गोली मार दी। गति से अधिक साथ, घटनाओं का क्रम उल्टा हो जाता है, समय टेप फिर से आ जाता है। इसे निम्नलिखित सरल तर्क से आसानी से देखा जा सकता है।

यद्यपि यह तर्क प्रकाश को देखने की प्रक्रिया के तकनीकी विवरण को पूरी तरह से अनदेखा करता है, मौलिक दृष्टिकोण से, यह स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि एक सुपरल्यूमिनल गति से आंदोलन एक ऐसी स्थिति की ओर जाता है जो हमारी दुनिया में असंभव है। हालाँकि, प्रकृति ने और भी अधिक कठोर परिस्थितियाँ निर्धारित की हैं: गति न केवल सुपरल्यूमिनल गति से, बल्कि प्रकाश की गति के बराबर गति से भी अप्राप्य है - आप केवल इसके पास जा सकते हैं। यह सापेक्षता के सिद्धांत का अनुसरण करता है कि गति की गति में वृद्धि के साथ, तीन परिस्थितियाँ उत्पन्न होती हैं: गतिमान वस्तु का द्रव्यमान बढ़ता है, गति की दिशा में इसका आकार घटता है, और इस वस्तु पर समय बीतने की गति धीमी हो जाती है (से बाहरी "आराम" पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से)। सामान्य गति पर, ये परिवर्तन नगण्य होते हैं, लेकिन जैसे-जैसे हम प्रकाश की गति के करीब पहुंचते हैं, वे अधिक से अधिक ध्यान देने योग्य हो जाते हैं, और सीमा में - बराबर गति से साथ, - द्रव्यमान असीम रूप से बड़ा हो जाता है, वस्तु गति की दिशा में अपना आकार पूरी तरह से खो देती है और समय उस पर रुक जाता है। इसलिए, कोई भी भौतिक शरीर प्रकाश की गति तक नहीं पहुंच सकता है। केवल प्रकाश में ही इतनी गति होती है! (और "ऑल-पेनेट्रेटिंग" कण - न्यूट्रिनो, जो फोटॉन की तरह, कम गति से आगे नहीं बढ़ सकता है साथ।)

अब सिग्नल ट्रांसमिशन स्पीड के बारे में। यहाँ प्रकाश के निरूपण को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में उपयोग करना उचित है। एक संकेत क्या है? यह कुछ जानकारी प्रेषित की जानी है। एक आदर्श विद्युत चुम्बकीय तरंग सख्ती से एक आवृत्ति का एक अनंत साइनसॉइड है, और इसमें कोई जानकारी नहीं हो सकती है, क्योंकि इस तरह के साइनसॉइड की प्रत्येक अवधि पिछले एक को बिल्कुल दोहराती है। जिस गति से साइन वेव का चरण चलता है - तथाकथित चरण गति - कुछ शर्तों के तहत निर्वात में प्रकाश की गति को पार कर सकता है। यहां कोई प्रतिबंध नहीं है, क्योंकि चरण गति सिग्नल की गति नहीं है - यह अभी तक मौजूद नहीं है। सिग्नल बनाने के लिए, आपको तरंग पर किसी प्रकार का "चिह्न" बनाना होगा। ऐसा चिह्न, उदाहरण के लिए, किसी भी तरंग पैरामीटर - आयाम, आवृत्ति या प्रारंभिक चरण में परिवर्तन हो सकता है। लेकिन जैसे ही निशान बन जाता है, लहर अपनी साइनसोइडिटी खो देती है। यह विभिन्न आयामों, आवृत्तियों और प्रारंभिक चरणों के साथ सरल साइनसॉइडल तरंगों के एक समूह से मिलकर संशोधित हो जाता है - तरंगों का एक समूह। संग्राहक तरंग में चिह्न की गति की गति संकेत की गति है। जब एक माध्यम में प्रसार होता है, तो यह वेग आमतौर पर समूह वेग के साथ मेल खाता है जो उपरोक्त तरंगों के समूह के समग्र रूप से प्रसार को दर्शाता है (देखें "विज्ञान और जीवन" संख्या 2, 2000)। सामान्य परिस्थितियों में, समूह वेग, और इसलिए संकेत की गति, निर्वात में प्रकाश की गति से कम होती है। यह कोई संयोग नहीं है कि यहां "सामान्य परिस्थितियों में" अभिव्यक्ति का प्रयोग किया जाता है, क्योंकि कुछ मामलों में समूह वेग भी अधिक हो सकता है साथया यहां तक कि अर्थ खो देते हैं, लेकिन तब यह संकेत प्रसार पर लागू नहीं होता है। एसआरटी में यह स्थापित किया गया है कि सिग्नल को से अधिक गति से प्रसारित करना असंभव है साथ.

ऐसा क्यों है? क्योंकि से अधिक गति से किसी भी सिग्नल के संचरण में बाधा साथकार्य-कारण का एक ही नियम लागू होता है। आइए ऐसी स्थिति की कल्पना करें। कुछ बिंदु ए पर, एक प्रकाश फ्लैश (घटना 1) एक उपकरण को चालू करता है जो एक निश्चित रेडियो सिग्नल भेजता है, और एक दूरस्थ बिंदु बी पर, इस रेडियो सिग्नल की कार्रवाई के तहत, एक विस्फोट होता है (घटना 2)। यह स्पष्ट है कि घटना 1 (फ्लैश) कारण है, और घटना 2 (विस्फोट) वह प्रभाव है जो कारण से बाद में होता है। लेकिन अगर रेडियो सिग्नल सुपरल्यूमिनल गति से फैलता है, तो बिंदु B के पास एक पर्यवेक्षक को पहले एक विस्फोट दिखाई देगा, और उसके बाद ही - जो उस तक गति के साथ पहुंचा साथप्रकाश की चमक, विस्फोट का कारण। दूसरे शब्दों में, इस पर्यवेक्षक के लिए, घटना 2 घटना 1 से पहले हुई होगी, अर्थात प्रभाव कारण से पहले होगा।

इस बात पर जोर देना उचित है कि सापेक्षता के सिद्धांत का "सुपरल्यूमिनल निषेध" केवल भौतिक निकायों की गति और संकेतों के संचरण पर लगाया जाता है। कई स्थितियों में किसी भी गति से चलना संभव है, लेकिन यह अभौतिक वस्तुओं और संकेतों की गति होगी। उदाहरण के लिए, एक ही विमान में दो लंबे शासकों की कल्पना करें, जिनमें से एक क्षैतिज रूप से स्थित है, और दूसरा इसे एक छोटे कोण पर काटता है। यदि पहली पंक्ति को तेज गति से नीचे (तीर द्वारा इंगित दिशा में) ले जाया जाता है, तो रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु को मनमाने ढंग से तेजी से चलाने के लिए बनाया जा सकता है, लेकिन यह बिंदु भौतिक निकाय नहीं है। एक और उदाहरण: यदि आप एक टॉर्च लेते हैं (या, कहते हैं, एक लेजर जो एक संकीर्ण बीम देता है) और हवा में एक चाप का जल्दी से वर्णन करता है, तो प्रकाश स्थान की रैखिक गति दूरी के साथ बढ़ेगी और पर्याप्त रूप से बड़ी दूरी पर, पार हो जाएगा साथ।प्रकाश का स्थान बिंदु A और B के बीच अतिसूक्ष्म गति से गति करेगा, लेकिन यह A से B तक संकेत संचरण नहीं होगा, क्योंकि प्रकाश का ऐसा स्थान बिंदु A के बारे में कोई जानकारी नहीं रखता है।

लेज़रों की खोज के कुछ समय बाद, 1960 के दशक की शुरुआत में, कम (1 ns = 10 -9 s के क्रम की अवधि के साथ) उच्च-शक्ति प्रकाश दालें प्राप्त करने की समस्या उत्पन्न हुई। ऐसा करने के लिए, एक ऑप्टिकल क्वांटम एम्पलीफायर के माध्यम से एक छोटी लेजर पल्स पारित की गई थी। एक बीम-विभाजन दर्पण द्वारा नाड़ी को दो भागों में विभाजित किया गया था। उनमें से एक, अधिक शक्तिशाली, एम्पलीफायर को भेजा गया था, और दूसरे को हवा में प्रचारित किया गया था और एक संदर्भ पल्स के रूप में कार्य किया गया था, जिसके साथ एम्पलीफायर के माध्यम से पारित नाड़ी की तुलना करना संभव था। दोनों दालों को फोटोडेटेक्टर को खिलाया गया था, और उनके आउटपुट सिग्नल ऑसिलोस्कोप स्क्रीन पर दृष्टिगत रूप से देखे जा सकते थे। यह अपेक्षा की जाती थी कि प्रवर्धक से गुजरने वाली प्रकाश पल्स को संदर्भ पल्स की तुलना में इसमें कुछ देरी का अनुभव होगा, अर्थात एम्पलीफायर में प्रकाश प्रसार की गति हवा की तुलना में कम होगी। शोधकर्ताओं को क्या आश्चर्य हुआ जब उन्होंने पाया कि एम्पलीफायर के माध्यम से नाड़ी न केवल हवा से अधिक गति से फैलती है, बल्कि निर्वात में प्रकाश की गति से भी कई गुना अधिक होती है!

कुछ भौतिकविदों ने प्रयोगात्मक रूप से सुरंग प्रभाव में सुपरल्यूमिनल गति की उपस्थिति को साबित करने का प्रयास किया है, जो क्वांटम यांत्रिकी में सबसे आश्चर्यजनक घटनाओं में से एक है। यह प्रभाव इस तथ्य में निहित है कि एक माइक्रोपार्टिकल (अधिक सटीक रूप से, एक सूक्ष्म वस्तु जो एक कण के गुणों और विभिन्न परिस्थितियों में एक लहर के गुणों को प्रदर्शित करती है) तथाकथित संभावित बाधा को भेदने में सक्षम है - एक घटना जो पूरी तरह से असंभव है शास्त्रीय यांत्रिकी में (जिसमें ऐसी स्थिति समान होगी: एक दीवार पर फेंकी गई गेंद दीवार के दूसरी तरफ समाप्त हो जाएगी, या दीवार से बंधी रस्सी द्वारा दी गई लहरदार गति को बंधी हुई रस्सी से प्रेषित किया जाएगा दूसरी तरफ दीवार)। क्वांटम यांत्रिकी में सुरंग प्रभाव का सार इस प्रकार है। यदि एक निश्चित ऊर्जा के साथ एक सूक्ष्म वस्तु अपने रास्ते में सूक्ष्म वस्तु की ऊर्जा से अधिक संभावित ऊर्जा वाले क्षेत्र का सामना करती है, तो यह क्षेत्र उसके लिए एक बाधा है, जिसकी ऊंचाई ऊर्जा अंतर से निर्धारित होती है। लेकिन सूक्ष्म वस्तु बाधा के माध्यम से "लीक" करती है! यह संभावना उन्हें प्रसिद्ध हाइजेनबर्ग अनिश्चितता संबंध द्वारा दी गई है, जो ऊर्जा और बातचीत के समय के लिए लिखी गई है। यदि बाधा के साथ सूक्ष्म वस्तु की परस्पर क्रिया पर्याप्त रूप से निश्चित समय के लिए होती है, तो सूक्ष्म वस्तु की ऊर्जा, इसके विपरीत, अनिश्चितता की विशेषता होगी, और यदि यह अनिश्चितता बाधा ऊंचाई के क्रम की है, तो बाद वाला समाप्त हो जाता है सूक्ष्म वस्तु के लिए एक दुर्गम बाधा बनने के लिए। यह संभावित बाधा के माध्यम से प्रवेश की दर है जो कई भौतिकविदों द्वारा शोध का विषय बन गया है जो मानते हैं कि यह पार हो सकता है साथ.

एल वोंग के प्रयोग में, सीज़ियम वाष्प के साथ कक्ष में प्रवेश करने वाली प्रकाश नाड़ी की अवधि लगभग 3 μs थी। सीज़ियम परमाणु सोलह संभावित क्वांटम यांत्रिक अवस्थाओं में हो सकते हैं, जिन्हें "ग्राउंड स्टेट हाइपरफाइन मैग्नेटिक सबलेवल" कहा जाता है। ऑप्टिकल लेजर पंपिंग की मदद से, लगभग सभी परमाणुओं को इन सोलह अवस्थाओं में से केवल एक में लाया गया, जो केल्विन पैमाने (-273.15 o C) पर लगभग पूर्ण शून्य तापमान के अनुरूप था। सीज़ियम चैम्बर की लंबाई 6 सेंटीमीटर थी। निर्वात में प्रकाश 0.2 ns में 6 सेंटीमीटर की यात्रा करता है। जैसा कि माप से पता चला है, प्रकाश नाड़ी निर्वात की तुलना में 62 एनएस कम समय में सीज़ियम के साथ कक्ष से होकर गुजरी। दूसरे शब्दों में, एक सीज़ियम माध्यम के माध्यम से एक नाड़ी के पारगमन समय में "शून्य" चिन्ह होता है! दरअसल, अगर हम 0.2 एनएस से 62 एनएस घटाते हैं, तो हमें "ऋणात्मक" समय मिलता है। माध्यम में यह "नकारात्मक देरी" - एक समझ से बाहर समय कूद - उस समय के बराबर है जिसके दौरान नाड़ी 310 को निर्वात में कक्ष से गुजरती है। इस "समय के उलट" का परिणाम यह था कि कक्ष छोड़ने वाला आवेग कक्ष की निकट दीवार तक आने वाले आवेग तक पहुंचने से पहले 19 मीटर दूर जाने में कामयाब रहा। ऐसी अविश्वसनीय स्थिति को कैसे समझाया जा सकता है (जब तक, निश्चित रूप से, प्रयोग की शुद्धता के बारे में कोई संदेह नहीं है)?

किसी पदार्थ का फैलाव चरण (साधारण) अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता है एनप्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर l. सामान्य फैलाव के साथ, तरंग दैर्ध्य घटने के साथ अपवर्तक सूचकांक बढ़ता है, और कांच, पानी, हवा और प्रकाश के लिए पारदर्शी अन्य सभी पदार्थों में ऐसा ही होता है। उन पदार्थों में जो प्रकाश को दृढ़ता से अवशोषित करते हैं, अपवर्तक सूचकांक तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के साथ उलट जाता है और बहुत तेज हो जाता है: एल में कमी (आवृत्ति डब्ल्यू में वृद्धि) के साथ, अपवर्तक सूचकांक तेजी से कम हो जाता है और तरंग दैर्ध्य की एक निश्चित सीमा में कम हो जाता है एकता की तुलना में (चरण वेग वीच > साथ) यह विषम फैलाव है, जिसमें किसी पदार्थ में प्रकाश के प्रसार का पैटर्न मौलिक रूप से बदल जाता है। समूह गति वीसीपी तरंगों के चरण वेग से अधिक हो जाता है और निर्वात में प्रकाश की गति को पार कर सकता है (और नकारात्मक भी हो सकता है)। एल वोंग इस परिस्थिति को अपने प्रयोग के परिणामों की व्याख्या करने की संभावना के कारण के रूप में इंगित करता है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि स्थिति वीजीआर > साथविशुद्ध रूप से औपचारिक है, चूंकि पारदर्शी मीडिया के लिए छोटे (सामान्य) फैलाव के मामले में समूह वेग की अवधारणा पेश की गई थी, जब तरंगों का एक समूह प्रसार के दौरान लगभग अपना आकार नहीं बदलता है। विषम फैलाव वाले क्षेत्रों में, हालांकि, प्रकाश नाड़ी तेजी से विकृत हो जाती है और समूह वेग की अवधारणा अपना अर्थ खो देती है; इस मामले में, सिग्नल वेग और ऊर्जा प्रसार वेग की अवधारणाएं पेश की जाती हैं, जो पारदर्शी मीडिया में समूह वेग के साथ मेल खाती हैं, जबकि मीडिया में अवशोषण के साथ वे निर्वात में प्रकाश की गति से कम रहते हैं। लेकिन यहाँ वोंग के प्रयोग के बारे में दिलचस्प क्या है: एक प्रकाश नाड़ी, एक माध्यम से विषम फैलाव के साथ गुजरती है, विकृत नहीं होती है - यह अपने आकार को बिल्कुल बरकरार रखती है! और यह इस धारणा से मेल खाती है कि आवेग समूह वेग के साथ फैलता है। लेकिन अगर ऐसा है, तो पता चलता है कि माध्यम में कोई अवशोषण नहीं है, हालांकि माध्यम का विषम फैलाव अवशोषण के कारण होता है! वोंग खुद, यह मानते हुए कि बहुत कुछ अस्पष्ट है, उनका मानना है कि उनके प्रयोगात्मक सेटअप में क्या हो रहा है, इसे पहले सन्निकटन के रूप में स्पष्ट रूप से समझाया जा सकता है।

अधिकांश भौतिक विज्ञानी इस परिणाम को कक्ष के फैलाव माध्यम में कम-तीव्रता वाले अग्रदूत की उपस्थिति के साथ जोड़ने के इच्छुक हैं। तथ्य यह है कि नाड़ी के वर्णक्रमीय अपघटन में, स्पेक्ट्रम में नगण्य आयाम के साथ मनमाने ढंग से उच्च आवृत्तियों के घटक होते हैं, तथाकथित अग्रदूत, जो नाड़ी के "मुख्य भाग" से आगे जाता है। स्थापना की प्रकृति और अग्रदूत का रूप माध्यम में फैलाव कानून पर निर्भर करता है। इसे ध्यान में रखते हुए, वोंग के प्रयोग में घटनाओं के क्रम को निम्नानुसार व्याख्या करने का प्रस्ताव है। आने वाली लहर, अपने सामने अग्रदूत को "खींचती" कैमरे के पास आती है। आने वाली लहर की चोटी कक्ष की निकट दीवार से टकराने से पहले, अग्रदूत कक्ष में एक नाड़ी की उपस्थिति शुरू करता है, जो दूर की दीवार तक पहुंचता है और इससे "रिवर्स वेव" बनता है। यह लहर, 300 गुना तेजी से फैल रही है साथ, निकट की दीवार तक पहुँचता है और आने वाली लहर से मिलता है। एक लहर की चोटियाँ दूसरी लहर के कुंडों से मिलती हैं ताकि वे एक दूसरे को रद्द कर दें और कुछ भी न बचे। यह पता चला है कि आने वाली लहर सीज़ियम परमाणुओं को "ऋण लौटाती है", जिसने कक्ष के दूसरे छोर पर इसे "उधार" लिया। कोई व्यक्ति जो केवल प्रयोग की शुरुआत और अंत देखता है, उसे केवल प्रकाश की एक स्पंद दिखाई देगी जो समय पर "कूद" जाती है, तेजी से चलती है साथ।

एल. वोंग का मानना है कि उनका प्रयोग सापेक्षता के सिद्धांत के अनुरूप नहीं है। उनका मानना है कि सुपरल्यूमिनल गति की अप्राप्यता के बारे में बयान केवल आराम द्रव्यमान वाली वस्तुओं पर लागू होता है। प्रकाश का प्रतिनिधित्व या तो तरंगों के रूप में किया जा सकता है, जिसके लिए द्रव्यमान की अवधारणा आम तौर पर अनुपयुक्त होती है, या बाकी द्रव्यमान वाले फोटॉन के रूप में, जैसा कि ज्ञात है, शून्य के बराबर है। इसलिए, वोंग के अनुसार, निर्वात में प्रकाश की गति सीमा नहीं है। फिर भी, वोंग मानते हैं कि उन्होंने जो प्रभाव खोजा है, उससे अधिक गति से सूचना प्रसारित करना संभव नहीं है साथ.

अधिकांश भौतिकविदों का मानना है कि नया काम मौलिक सिद्धांतों को कुचलने वाला नहीं है। लेकिन सभी भौतिक विज्ञानी यह नहीं मानते कि समस्या सुलझ गई है। 2000 में एक और दिलचस्प प्रयोग करने वाले इतालवी शोध दल के प्रोफेसर ए। रानफाग्नि कहते हैं कि यह सवाल अभी भी खुला है। डेनियल मुगनाई, एनेडियो रैनफागनी और रोक्को रग्गेरी द्वारा किए गए इस प्रयोग में पाया गया कि सेंटीमीटर-वेव रेडियो तरंगें सामान्य हवा में अधिक गति से फैलती हैं साथ 25% द्वारा।

संक्षेप में, हम निम्नलिखित कह सकते हैं। हाल के वर्षों के कार्यों से पता चलता है कि कुछ शर्तों के तहत, सुपरल्यूमिनल गति वास्तव में हो सकती है। लेकिन वास्तव में सुपरल्यूमिनल गति से क्या चल रहा है? सापेक्षता का सिद्धांत, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, भौतिक निकायों और सूचनाओं को ले जाने वाले संकेतों के लिए ऐसी गति को रोकता है। फिर भी, कुछ शोधकर्ता विशेष रूप से संकेतों के लिए प्रकाश अवरोध पर काबू पाने के अपने प्रयासों में बहुत दृढ़ हैं। इसका कारण इस तथ्य में निहित है कि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में इससे अधिक गति से संकेतों को संचारित करने की असंभवता के लिए कोई कठोर गणितीय औचित्य नहीं है (एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए मैक्सवेल के समीकरणों पर आधारित) साथ. एसआरटी में ऐसी असंभवता स्थापित की जाती है, कोई कह सकता है, विशुद्ध रूप से अंकगणितीय रूप से, आइंस्टीन के वेग जोड़ने के फार्मूले के आधार पर, लेकिन मौलिक रूप से यह कार्य-कारण के सिद्धांत द्वारा पुष्टि की जाती है। आइंस्टीन ने खुद सुपरल्यूमिनल सिग्नल ट्रांसमिशन के सवाल पर विचार करते हुए लिखा था कि इस मामले में "... हम एक सिग्नल ट्रांसमिशन तंत्र पर विचार करने के लिए मजबूर हैं, जिसका उपयोग करते समय प्राप्त कार्रवाई कारण से पहले होती है। लेकिन, हालांकि यह परिणाम विशुद्ध रूप से तार्किक है। मेरी राय में, दृष्टिकोण में खुद को शामिल नहीं है, कोई विरोधाभास नहीं है, फिर भी यह हमारे सभी अनुभव के चरित्र का इतना खंडन करता है कि कल्पना करना असंभव है वी > सीपर्याप्त रूप से सिद्ध प्रतीत होता है।" कार्य-कारण का सिद्धांत वह आधारशिला है जो सुपरल्यूमिनल सिग्नल ट्रांसमिशन की असंभवता को रेखांकित करता है। और यह पत्थर, जाहिरा तौर पर, बिना किसी अपवाद के, सुपरल्यूमिनल सिग्नल की सभी खोजों को ठोकर मार देगा, चाहे कितना भी प्रयोगकर्ता इस तरह का पता लगाना चाहें। संकेत क्योंकि यही हमारी दुनिया की प्रकृति है।

अंत में, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि उपरोक्त सभी विशेष रूप से हमारी दुनिया पर, हमारे ब्रह्मांड पर लागू होते हैं। ऐसा आरक्षण इसलिए किया गया था क्योंकि हाल ही में खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान में नई परिकल्पनाएँ सामने आई हैं जो हमसे छिपे हुए कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व की अनुमति देती हैं, जो टोपोलॉजिकल सुरंगों - जंपर्स से जुड़े हैं। इस दृष्टिकोण को साझा किया जाता है, उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध खगोल भौतिक विज्ञानी एन.एस. कार्दाशेव द्वारा। एक बाहरी पर्यवेक्षक के लिए, इन सुरंगों के प्रवेश द्वारों को ब्लैक होल के समान विषम गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों द्वारा चिह्नित किया जाता है। इस तरह की सुरंगों में आंदोलन, जैसा कि परिकल्पना के लेखकों द्वारा सुझाया गया है, प्रकाश की गति से सामान्य अंतरिक्ष में लगाए गए आंदोलन की गति की सीमा को दरकिनार करना संभव बना देगा, और, परिणामस्वरूप, एक बनाने के विचार को साकार करने के लिए। टाइम मशीन ... चीजें। और यद्यपि अब तक इस तरह की परिकल्पना विज्ञान कथा से भूखंडों की याद ताजा करती है, भौतिक दुनिया की संरचना के बहु-तत्व मॉडल की मौलिक संभावना को शायद ही स्पष्ट रूप से अस्वीकार करना चाहिए। एक और बात यह है कि ये सभी अन्य ब्रह्मांड, सबसे अधिक संभावना है, हमारे ब्रह्मांड में रहने वाले सैद्धांतिक भौतिकविदों के विशुद्ध रूप से गणितीय निर्माण बने रहेंगे और अपने विचारों की शक्ति से हमारे लिए बंद दुनिया को खोजने की कोशिश करेंगे ...

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