Quando non c'è tempo, non c'è spazio (e viceversa). Il concetto di muoversi più velocemente della luce sfida la nostra comprensione dello spazio e del tempo.
…dal punto di vista del fotone, il tempo non esiste. Alla velocità della luce, il tempo grida effettivamente: "HALT!" Che i fotoni parlino effettivamente tedesco è irrilevante. Ciò che conta è: "Quando non c'è tempo, non c'è spazio".
Immagine: ologramma di un fotone, Univ. di Varsavia
Una delle affermazioni di Günter Nimtz riguardo al tunneling è che il processo di tunneling avviene più velocemente della luce. La maggior parte dei fisici concorda con questa affermazione; ad esempio, Aephraim Steinberg ha affermato che i risultati sul tunneling quantistico sono "robustamente superluminali". La tesi nasce dal suggerimento di Nimtz che un segnale può essere trasmesso più velocemente della luce, che chiunque può sentire, sfidando così il teorema di non comunicazione https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .
L'idea di una comunicazione più veloce della luce (FTL) è ampiamente considerata un tabù in fisica, attribuita al gruppo "Fundamental Fysiks" di Princeton negli anni '1970. Questo gruppo di "fisicisti" hippie, che sperimentavano con sostanze psichedeliche e magia, sviluppò il "teorema della non-comunicazione".
Quindi, da un lato, i fisici concordano sul fatto che le particelle possono avere un effetto tunnel quantistico più veloce della luce, mentre dall'altro lato sostengono che questo fenomeno non può essere utilizzato per trasmettere informazioni. Tuttavia, si pone la domanda: se possiamo percepire tali segnali, come si concilia questo con i limiti stabiliti di comunicazione in fisica?
È interessante notare che Aephraim Steinberg dell’Università di Toronto ha definito l’effetto tunnel quantistico “robustamente superluminale”:
Lo ha misurato utilizzando gli “orologi Larmor”, che è un modo diverso di dire che ha misurato lo spin dei fotoni prima e dopo essere entrati nel tunnel.
Così, he trasmesso la posizione di spin di un fotone a velocità superluminale. Come mai questo non è "trasmettere informazioni"? Trasmise informazioni sullo stato del fotone e misurò il suo cambiamento dopo il viaggio superluminale attraverso il tunnel quantistico. Non ha violato il teorema della non comunicazione? E perché gli è consentito trasmettere informazioni sullo spin dei fotoni a velocità superluminale, mentre Nimtz dell'Università di Colonia non può trasmettere onde modulate AM con Mozart?
Teoria delle stringhe SEMPLIFICATA
Per semplificare, ho descritto un fotone come un'entità quantistica, un punto o una brana 0D (dimensione zero). La parola "brana" deriva dalla parola "membrana" e i fisici che hanno ideato la teoria delle stringhe hanno omesso "mem". Quando il fotone subisce un tunneling, si comporta come una stringa 1D (unidimensionale). Una stringa 1D è una membrana "a una brana", ma i fisici che hanno ideato la teoria delle stringhe hanno pensato che sarebbe stato meglio dargli un nome diverso. Penso.
Quindi, sia nel contesto 0D che in quello 1D, i concetti di tempo e spazio, come li conosciamo, non esistono. Hai bisogno della quarta dimensione per avere spazio e tempo. Quello che ho fatto qui è illustrare la dualità particella/onda.
La mia semplificazione non ha molto in comune con la teoria delle stringhe "reale". L'ho chiamata teoria delle "stringhe" perché due punti (fotoni) collegati da una linea sembrano una stringa. Una stringa può essere un'onda. Un punto è una particella.
Inoltre, c'è un'affermazione comune secondo cui “nella meccanica quantistica, le particelle esistono nello spaziotempo.” Dal nostro punto di vista, un fotone esiste sicuramente nello spaziotempo mentre viaggia dal punto A al punto B.
Tuttavia, dal punto di vista del fotone, il tempo non esiste. Alla velocità della luce, il tempo grida effettivamente: "HALT!" Che i fotoni parlino effettivamente tedesco è irrilevante. Importante è: "Quando non c'è tempo, non c'è spazio".
Ciò concorda con la dilatazione del tempo a c.
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Secondo parere: “Il punto di vista di un fotone”
di Steve Nerlich (PhD), Direttore, Unità di ricerca e analisi internazionale, Australia
“Dal punto di vista di un fotone, esso viene emesso e poi riassorbito istantaneamente. Ciò è vero per un fotone emesso nel nucleo del Sole, che potrebbe essere riassorbito dopo aver attraversato una frazione di millimetro di distanza. Ed è ugualmente vero per un fotone che, dal nostro punto di vista, ha ha viaggiato per oltre 13 miliardi di anni dopo essere stato emesso dalla superficie di una delle prime stelle dell'universo. Quindi sembra che non solo un fotone non sperimenti il passaggio del tempo, ma non sperimenti neanche il passaggio della distanza."
Fine citazione
Il fotone segue una geodetica nulla; questo è il percorso che seguono le particelle senza massa. Ecco perché è chiamato "nullo"; il suo intervallo (la sua "distanza" nello spaziotempo 4D) è uguale a zero e non ha un tempo proprio associato.
Differenza tra la teoria delle stringhe SEMPLIFICATA e la teoria delle stringhe “reale”
Nella vera teoria delle stringhe, qualsiasi particella, in qualsiasi momento, è una stringa. Nella mia versione semplificata, una particella che segue una geodetica nulla, non influenzata dalla gravità o da campi di alcun tipo, è un punto 0D (zero dimensionale).
È solo interagendo con campi esterni, gravitazionali, elettromagnetici o oggetti, che la particella (fotone) acquisisce la prima dimensione. Il fotone viene rallentato e diventa una "stringa". La lunghezza di questa stringa è analoga alla sua decelerazione e possibile "lunghezza" d'onda.
Quindi, un fotone ad altissima energia, ad esempio nello spettro dei raggi gamma, è una "stringa" relativamente corta, che si traduce in una lunghezza d'onda corta. Una stringa corta crea lunghezze d'onda corte.
Se il fotone viene rallentato ulteriormente, ad esempio, colpendo la densa atmosfera di un pianeta, diventa più lungo e può esprimere una lunghezza d'onda infrarossa. Una stringa di fotoni più lunga crea lunghezze d'onda più lunghe e interagisce in modo diverso con il suo ambiente.
QED
A Il punto di vista del fotone (archivio)
https://web.archive.org/web/20240423185232/https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html
A Il punto di vista del fotone
https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html
Immagini
a sinistra: ologramma di un singolo fotone, Univ. di Varsavia
https://geometrymatters.com/hologram-of-a-single-photon/