Юный техник, 2004 № 10 - [6]

Шрифт
Интервал

Если это так, если скорость света меняется, значит, неверна как сама теория относительности, так и все наши представления о картине мира, построенные с ее учетом.

* * *

Изменения же константы альфа обнаружили физией Стив Ламоро и Джастин Торгерсон из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) при тщательном анализе удивительного объекта — природного ядерного реактора в местечке Окло (Габон, Западная Африка). В свое время французы, которым требовался уран для собственной атомной бомбы, обнаружили месторождение этого металла в своей африканской колонии. Причем, когда в Окло начали добывать урановую руду, ее анализ показал: она будто бы уже побывала на переработке, поскольку в разных слоях имелись различные изотопы урана.

Одно время даже бытовала версия, будто в Африке некие пришельцы перерабатывали уран еще 2 млрд. лет тому назад. Однако тщательный анализ не подтвердил этой гипотезы — «реактор» оказался чисто природного происхождения.

Дело в том, что однажды сильное землетрясение перетряхнуло пласты с урановой рудой так, что они оказались в непосредственной близости друг от друга. Началась цепная реакция, не приведшая к взрыву только потому, что в тех же пластах имелась вода, выступившая в роли замедлителя процесса. В итоге реактор исправно действовал, по крайней мере, на протяжении сотни тысяч лет, «наработал» несколько видов радиоактивных изотопов и постепенно заглох, выработав свой ресурс.

Некоторые исследователи, кстати, полагают, что именно радиоактивное излучение реактора в Окло привело к серии тех мутаций, которые позволили местным обезьянам превратиться в первых человекообразных. Однако насколько верна эта гипотеза, предстоит еще разбираться.

Нас же в данном случае интересует другое. Когда ученые стали анализировать результаты деятельности этого природного реактора, среди прочего выяснилось, что, судя по распределению изотопов в ядерных превращениях — а их за время работы «реактора» в Окло накопилось множество, — константа за сотни тысяч лет уменьшилась. А скорость света, получается, соответственно возросла.

Изменения в значении альфы, правда, весьма незначительны, они отмечаются лишь в 8-м знаке после запятой. Однако для физиков главное — принцип. Кроме того, в некоторых случаях точность их расчетов достигает 15-го и даже 16-го знака.

Таким образом, сейчас скорость света вроде бы больше, чем в далеком прошлом. Хотя многие ученые считают, что на основании этих расчетов еще рано пересматривать основы физики, некоторые из них уже сейчас пытаются использовать полученные данные для объяснения парадоксов нашей Вселенной. Например, температура в огромных участках космоса приблизительно одинакова, что означает возможность обмена между ними энергией. При «небольшой» скорости света это маловероятно, а вот более высокая скорость позволяет уже реально произвести такой обмен.

Далее, некоторое время назад в мире было произведено два эксперимента, результаты которых указывают на возможность существования «сверхсветовых» скоростей.

В одном исследовании, проводимом в Италии, ученые распространяли электромагнитные волны с длиной волны от дециметров до миллиметров через воздух, отражая их последовательно от ряда зеркал. При этом в ряде случаев получалось, что волна на выходе оказывалась раньше, чем ей положено при скорости в 300 000 км/с.

В другом опыте, проведенном экспериментаторами Нью-Джерси, лазерный импульс, приближающийся к окну входа газонаполненной ячейки, вдруг оказывался на выходе еще до того, как входил в ячейку. Это уже не мгновенная телепортация, а даже нарушение закона причинности. И понадобилось немало труда, чтобы хоть как-то объяснить наблюдаемые феномены.

* * *

Вся хитрость состоит в том, что световой импульс в данном случае представляет собой суммарный ансамбль волн различной частоты, говорят теоретики. Поэтому следует различать разовую скорость отдельной волны-компоненты и так называемую групповую скорость импульса в целом. Когда такой ансамбль попадает в среду, где волны разной частоты преломляются по-разному, с ним могут происходить интересные превращения.

В частности, манипулируя отдельными компонентами светового импульса, его скорость можно замедлить. Именно такой эксперимент провели в 1999 году гарвардские физики, доведя скорость света всего лишь до 17 м/с. При желании можно и увеличить скорость светового импульса до, казалось бы, сверхсветовых величин.

При некоторых маневрах можно не только сохранить форму исходного импульса света, но и сместить его по времени таким образом, что, как говорят сами экспериментаторы, «казалось, пик импульса покидает оптическую ячейку до того, как в нее вошел».

Однако, как утверждает руководитель работ Л.Ванг, это «лишь разновидность логической ошибки». На самом деле, «полученная в эксперименте групповая скорость светового потока была отрицательна», то есть имела противоположное направление! Отсюда и ощущение, что импульс покинул камеру за одну 62-миллиардную долю секунды до входа в нее.

* * *

Более того, как считает, например, ведущий научный сотрудник ФИАНа профессор В.Быков, теория относительности запрещает не все сверхсветовые движения, а лишь те, в которых проявляются причинно-следственные связи. Например, если положение и скорость того или иного тела являются причиной его появления в другой точке. Такие движения тел, согласно теории относительности, невозможны со сверхсветовой скоростью. А к ним, кстати, относятся все процессы, связанные с переносом информации и энергии.


Еще от автора Журнал «Юный техник»
Юный техник, 2010 № 08

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2003 № 07

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2000 № 09

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2003 № 02

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2005 № 04

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2010 № 01

Популярный детский и юношеский журнал.


Рекомендуем почитать
Юный техник, 2014 №  01

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2013 № 12

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2013 № 11

Популярный детский и юношеский журнал.


В поисках марсианских сокровищ и приключений

«Новый Марс» — это проект жизни на Марсе через 200 лет. Вторая книга, которая окажется на Марсе. Первая — «Будущее освоение Марса, или Заповедник „Земля“». «Новый Марс» включает в себя 2 части: «Марсианская практика в лето 2210» и «В поисках марсианских сокровищ и приключений». Перед вами продолжение художественной повести с далеко ведущей целью: превращение планеты Земля в ядро глобального галактического Заповедника!


Поистине светлая идея. Эдисон. Электрическое освещение

Томас Альва Эдисон — один из тех людей, кто внес наибольший вклад в тот облик мира, каким мы видим его сегодня. Этот американский изобретатель, самый плодовитый в XX веке, запатентовал более тысячи изобретений, которые еще при жизни сделали его легендарным. Он участвовал в создании фонографа, телеграфа, телефона и первых аппаратов, запечатлевающих движение, — предшественников кинематографа. Однако нет никаких сомнений в том, что его главное достижение — это электрическое освещение, пришедшее во все уголки планеты с созданием лампы накаливания, а также разработка первой электростанции.


Юный техник, 2001 № 08

Популярный детский и юношеский журнал.