Znajdź zawartość

Kiedy ktoś zaczyna mówić o prędkości większej, niż prędkość światła, od razu zostaje zaliczony do miłośników fantastyki niezbyt naukowej, albo do maniaków pseudonauki. Nieliczne sensacyjne doniesienia w prasie o szybkości nadświetlnej - jak wiedzą zorientowani - donoszą jedynie o prędkości w ośrodku materialnym: światło w szkle, czy wodzie porusza się wolniej niż w próżni. Prawdziwa prędkość c jest nieosiągalna, nawet słynne stany splątane, nazywane teleportacją, nie pozwalają na ani na przenoszenie materii, ani energii, ani informacji z prędkością nadświetlną. Co prawda pojedyncze eksperymenty sugerują możliwość przekroczenia prędkości światła przez tunelowane fotony lub przez informację dzięki stanom splątanym, nie są one jednak pewne i powszechnie akceptowane. Dlatego doniesienie, jakoby dwaj naukowcy z laboratorium w Los Alamos: John Singleton i Andrea Schmidt, stworzyli coś, co porusza się szybciej niż światło, budzi niedowierzanie a nawet żarty. Po wyjaśnieniach sceptycy jednak milkną, zwłaszcza w obliczu potwierdzonych doświadczeń. Oczywiście, nie jest to i nie będzie „napęd Warp"... Ale po kolei. Singleton i Schmidt stworzyli obwód elektryczny, a może raczej przewód, w którym puls prądu wędruje szybciej niż światło w próżni. Wbrew pozorom nie łamie to zasad teorii Einsteina, ponieważ tworzone przez nich impulsy nie są procesem przyczynowo-skutkowym. Sama idea jest zaskakująca, autorzy opisują to w taki oto sposób: wyobraźmy sobie szereg kostek domina, ustawionych sztorcem. Kiedy popchniemy jedną, ta przewróci następne, „impuls" przewracających się kostek będzie wędrował z prędkością zależną od ich rozmiaru, odstępów między nimi, itd. Nigdy jednak nie przekroczy pewnej prędkości, ponieważ jest procesem przyczynowym - każda kostka oddziałuje na następną. Można jednak zbudować urządzenie, które „ręcznie" przewraca każdą kostkę w szeregu. W ten sposób można przewrócić każdy klocek, zanim uderzy go poprzedni. „Impuls" kostek może w ten sposób wędrować szybciej, niemal dowolnie szybko, przestaje bowiem być ciągiem przyczynowym. Ależ to oszustwo, sztuczka - można pomyśleć i owszem, ale to oszustwo działa. Właśnie taką sztuczką posłużyli się dwaj naukowcy, ale w odniesieniu do prądu. „Przewód" w ich wykonaniu jest sterowany szeregiem kontrolowanych obwodów elektrycznych, wzbudzających naładowane elektrycznie cząsteczki w zsynchronizowany sposób. Przy właściwej synchronizacji impulsy prądu wędrują z szybkością większą od nieprzekraczalnego c. Oczywiście żaden obiekt materialny, ani energia nie przekraczają prędkości światła, ale elektromagnetycznie nie ma to znaczenia. Wszystko jedno, jakie jest źródło wzbudzające prąd w obwodzie - emituje on promieniowanie elektromagnetyczne. Samo promieniowanie rozchodzi się oczywiście z prędkością światła. Ale jego kształt zależny jest od prędkości źródła - i o to chodziło w doświadczeniu. Porównanie promieniowania emitowanego przez wzbudzany sztucznie puls prądowy o prędkości mniejszej i większej od prędkości c z promieniowaniem naturalnych źródeł wykazało, że naprawdę można wywołać promieniowanie, które wygląda, jakby wysyłające je cząsteczki poruszały się szybciej od światła. Co się więc dzieje, gdy na przykład impuls trwający normalnie kilka sekund ściśniemy do milisekund? Efekty są zaskakujące. Czoła fal nakładają się na siebie, dając w rezultacie wyjątkowo ostry impuls, obejmujący bardzo szerokie spektrum. Ponadto ściśnięcie powoduje wzmocnienie sygnału, który zanika proporcjonalnie do odległości, zamiast do kwadratu odległości. Co z tego wynika w praktyce? Zastosowanie takiej techniki pozwoliłoby emitować sygnał radiowy z wykorzystaniem znacznie mniejszej energii. Singleton i Schmidt jednak nie zatrzymują się nad takim obiecującym pomysłem, ich cel jest bowiem zupełnie inny. Ich zainteresowanie to astrofizyka, a wspomniane doświadczenie może stanowić wyjaśnienie tajemnicy pulsarów - supergęstych gwiazd neutronowych, które wirując, emitują sygnały radiowe, podobnie do latarni morskiej. Do tej pory zagadką była wyjątkowa ostrość pulsarowych sygnałów, połączona z bardzo szerokim spektrum - czyli właściwości identyczne, jak w wytworzonym laboratoryjnie promieniowaniu. Inna właściwość zbudowanego układu, spadek siły sygnału jedynie proporcjonalnie do odległości, może wyjaśnić jeszcze inną astrofizyczną zagadkę: rozbłyski gamma. Wymyślony przez naukowców mechanizm emitowania promieniowania wyjaśnia wyjątkową siłę wspomnianych rozbłysków. Jak jednak gwiazdy mogą generować takie zjawisko? Razem z wirującym pulsarem obraca się jego pole magnetyczne. Przy stałej prędkości kątowej, zgodnie z prawami geometrii, jego prędkość liniowa rośnie wraz z odległością od źródła, aż wreszcie osiąga i przekracza prędkość światła, wzbudzając w atmosferze gwiazdy prąd, który działa dokładnie tak, jak laboratoryjny układ. W 1890 roku dwóch europejskich fizyków: Oliver Heaviside i Arnold Sommerfeldt opisało teoretycznie podobne zjawisko. Ponieważ jednak stworzona wkrótce teoria Einsteina zabraniała myśleć o prędkości szybszej od światła, o pracy zapomniano. Dziś pomysł powraca, pokazując całkiem nowe, nieznane pole dla nauki.