De mogelijkheid van tijdreizen met optische methoden is ontkend door wetenschappers uit Hong Kong. Er is echter nog steeds een hypothetische mogelijkheid om een tijdmachine te creëren met behulp van superzwaartekrachtgebieden, zoals in zwarte gaten of "wormgaten"
Een hypothetische manier van tijdreizen is reizen met snelheden in de orde van, of zelfs sneller dan, de lichtsnelheid. Ondanks een van de fundamentele uitspraken van Einsteins relativiteitstheorie, namelijk de onmogelijkheid om een hogere snelheid dan de lichtsnelheid te bereiken, is er de afgelopen tien jaar een discussie ontstaan in de wetenschappelijke gemeenschap, waarvan de essentie neerkomt op het feit dat enkele fotonen 'superluminaal' kunnen zijn.
Het bewijs van het bestaan van dergelijke fotonen zou de theoretische mogelijkheid van tijdreizen betekenen, aangezien deze fotonen het causaliteitsbeginsel zouden schenden.
Dit principe in de klassieke fysica betekent het volgende: elke gebeurtenis die plaatsvond op tijdstip t 1 kan de gebeurtenis die plaatsvond op tijdstip t 2 alleen beïnvloeden als t 1 kleiner is dan t 2. In de relativiteitstheorie wordt dit principe op een vergelijkbare manier geformuleerd, er worden alleen voorwaarden aan toegevoegd die verband houden met relativistische effecten, waardoor de tijd afhangt van het geselecteerde referentiekader.
De reden voor de hervatting van de discussie over het bestaan van "superluminale" fotonen verscheen in januari 2010. Toen verscheen er een artikel van Amerikaanse wetenschappers in het tijdschrift Optic Express, waarover de wetenschapsafdeling van Gazeta. Ru sprak. In hun experiment stuurden de onderzoekers fotonen door een stapel materialen van verschillende aard.
Door afwisselend lagen van hoge en lage brekingsindices te wisselen, merkten de wetenschappers dat individuele fotonen door een plaat van 2,5 micron gaan met schijnbaar superluminale snelheden.
De auteurs van het werk probeerden dit fenomeen te verklaren vanuit het standpunt van de corpusculaire golfkarakteristiek van licht (licht is tenslotte zowel een golf als een stroom deeltjes-fotonen tegelijk) zonder de relativiteitstheorie te schenden, met het argument dat de waargenomen snelheid een soort illusie is. In dit experiment begint en eindigt licht zijn reis als een foton. Wanneer een van deze fotonen de grens tussen materiaallagen overschrijdt, creëert het op elk oppervlak een golf - een optische precursor-precursor (voor de duidelijkheid: je kunt een optische precursor vergelijken met een luchtgolf die optreedt voor een bewegende trein). Deze golven werken met elkaar in wisselwerking, waardoor een interferentiepatroon ontstaat: dat wil zeggen, de golfintensiteiten worden herverdeeld, waardoor een patroon ontstaat van duidelijke hoogte- en dieptepunten, zoalsnet als in het geval van tegemoetkomende golven in de oceaan, wordt een getijdenlaag gevormd - een stuwkracht van water. Op een bepaalde locatie van de H- en L-lagen veroorzaakt de interferentie van golven het effect van "vroege aankomst" van een deel van de fotonen. Maar andere fotonen arriveren daarentegen veel later dan normaal vanwege het verschijnen van interferentieminima in het beeld. Voor de juiste snelheidsdetectie is het noodzakelijk om alle fotonen die door de lagen gaan te registreren, waarna middeling de gebruikelijke lichtsnelheid oplevert.
Om deze verklaring te bevestigen, waren waarnemingen van een enkel foton en zijn optische voorganger vereist.
Het overeenkomstige experiment werd uitgevoerd door een groep wetenschappers onder leiding van hoogleraar Du Chengwang van de Hong Kong University of Science and Technology (HKUST).
In hun experiment creëerden de onderzoekers een paar fotonen, waarna een van hen in een medium werd gericht dat bestaat uit rubidiumatomen die tot lage temperaturen zijn afgekoeld. Door het effect te creëren van elektromagnetisch geïnduceerde transparantie (waarbij een medium dat straling absorbeert transparant wordt wanneer er een geschikt veld op wordt toegepast), hebben Du en collega's met succes de snelheden gemeten van zowel het foton zelf als zijn optische voorloper.”Onze resultaten tonen aan dat het causaliteitsprincipe waar is voor individuele fotonen ', zegt de samenvatting van een artikel dat in Physical Review Letters is gepubliceerd.
Dit werk maakte dus een einde aan de wetenschappelijke discussie over de vraag of er individuele "superluminale" fotonen kunnen zijn.
Bovendien is het experiment van wetenschappers uit Hongkong belangrijk voor de ontwikkeling van kwantumoptica, een beter begrip van het mechanisme van kwantumovergangen en, in het algemeen, enkele natuurkundige principes.
Welnu, mensen die ervan dromen om terug in de tijd te reizen, moeten niet wanhopen.
Schending van het causaliteitsbeginsel door individuele fotonen was niet de enige hypothetische mogelijkheid om een tijdmachine te creëren.
In een interview met de Toronto Star verklaarde Du Chengwang:
“Tijdreizen met fotonen of optische methoden is niet mogelijk, maar we kunnen andere mogelijkheden zoals zwarte gaten of wormgaten niet uitsluiten.
Promotie video:
