정보는 빛보다 빨리 이동할 수 있을까?

시간이 없으면 공간도 없다(그리고 그 반대도 마찬가지). 빛보다 빠르게 움직이는 개념은 공간과 시간에 대한 우리의 이해에 도전한다.

…광자의 관점에서 시간은 존재하지 않습니다. 빛의 속도에서 시간은 효과적으로 "멈춰!"라고 외칩니다. 광자가 실제로 독일어를 말하든 말든 상관없습니다. 중요한 것은 "시간이 없으면 공간도 없다"는 것입니다.

이미지 : 광자의 홀로그램, 바르샤바 대학교

터널링에 대한 귄터 님츠의 주장 중 하나는 터널링 과정이 빛보다 빠르게 발생한다는 것입니다. 대부분의 물리학자들은 이 주장에 동의합니다. 예를 들어, 에프라임 슈타인버그는 양자 터널링에 대한 결과가 "강력한 초광속"이라고 말했습니다. 이 주장은 님츠가 신호가 빛보다 빠르게 전송될 수 있고, 누구나 들을 수 있다는 제안에서 비롯되며, 따라서 무통신 정리에 도전합니다. https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .

초광속(FTL) 통신이라는 개념은 물리학에서 대체로 금기시되고 있으며, 1970년대 프린스턴 대학의 "Fundamental Fysiks" 그룹에 기인합니다. 환각제와 마법을 실험한 이 히피 "물리학자" 그룹은 "무통신 정리"를 개발했습니다.

그래서 한편으로는 물리학자들은 입자가 양자 터널을 형성할 수 있다는 데 동의합니다. 빛보다 빠르게, 반면에 그들은 이 현상이 정보를 전송하는 데 사용될 수 없다고 주장합니다. 그러나 그것은 다음과 같은 의문을 제기합니다. 우리가 그러한 신호를 인식할 수 있다면 이것이 어떻게 확립된 한계와 조화를 이룰까요? 물리학에서의 의사소통?

흥미롭게도 토론토 대학의 Aephraim Steinberg는 양자 터널링을 "강력한 초광속"이라고 불렀습니다.

그는 "라모르 시계"를 사용하여 이를 측정했습니다. 즉, 터널에 들어가기 전과 후의 광자 스핀을 측정했다는 뜻입니다.

그래서, he 광자의 스핀 위치를 전송하다 초광속으로. 이게 "정보 전송"이 아닌 건 어때요? 그는 광자의 상태에 대한 정보를 전송하고 양자 터널을 통한 초광속 이동 후의 변화를 측정했습니다. 그는 비소통 정리를 위반하지 않았나요? 그리고 왜 그는 초광속으로 광자 스핀에 대한 정보를 전송할 수 있고 쾰른 대학의 Nimtz는 AM 변조파를 전송할 수 없는 것일까요? 모차르트?

단순화된 현 이론

단순화를 위해 광자를 양자 실체, 점 또는 0D(영차원) 브레인이라고 설명했습니다. "브레인"이라는 단어는 "멤브레인"에서 유래했으며, 현 이론을 내놓은 물리학자들은 "멤브레인"을 빼버렸습니다. 광자가 터널링을 겪을 때, 그것은 1D(1차원) 현처럼 행동합니다. XNUMXD 현은 "XNUMX브레인" 막이지만, 현 이론을 내놓은 물리학자들은 다른 이름을 붙이는 것이 더 나을 것이라고 생각했습니다. 제 생각에는요.

NerdBoy1392, CC BY-SA 3.0https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, Wikimedia Commons를 통해

따라서 0D와 1D 맥락에서 우리가 아는 시간과 공간의 개념은 존재하지 않습니다. 공간과 시간을 갖기 위해서는 XNUMX차원이 필요합니다. 제가 여기서 한 것은 입자/파동 이중성을 설명하는 것입니다.

제 단순화는 "실제" 현 이론과 크게 공통점이 없습니다. 저는 그것을 "현" 이론이라고 불렀습니다. 왜냐하면 선으로 연결된 두 점(광자)이 현처럼 보이기 때문입니다. 현은 파동이 될 수 있습니다. 점은 입자입니다.

또한, 다음과 같은 공통적인 주장이 있습니다. "양자 역학에서 입자는 시공간 속에 존재합니다." 우리의 관점에서 볼 때, 광자는 A지점에서 B지점으로 이동하는 동안 시공간에 확실히 존재합니다.

하지만 광자의 관점에서 보면 시간은 존재하지 않습니다. 빛의 속도로 보면 시간은 사실상 "멈춰!"라고 소리칩니다. 광자가 실제로 독일어를 말하든 말든 상관없습니다. 중요한 것은 "시간이 없으면 공간도 없다"는 것입니다.

이는 c에서의 시간 지연과 일치합니다.

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두 번째 의견: “광자의 관점”

Steve Nerlich(박사), 호주 국제 연구 및 분석 부문 이사

Networkologies 및 Pratt Institute의 Christopher Vitale이 쓴 "광자 관점"

"광자의 관점에서 볼 때, 그것은 방출된 후 즉시 재흡수됩니다. 이것은 태양의 핵에서 방출된 광자의 경우에 해당하며, 밀리미터의 일부 거리를 통과한 후 재흡수될 수 있습니다. 그리고 이것은 우리의 관점에서 볼 때, 13억년 이상 여행하다 우주의 첫 번째 별 중 하나의 표면에서 방출된 후. 그래서 광자는 시간의 흐름을 경험하지 못할 뿐만 아니라 거리의 흐름도 경험하지 못하는 것 같습니다.”
끝 인용

광자는 널 지오데식을 따릅니다. 이는 무질량 입자가 따르는 경로입니다. 그래서 "널"이라고 불리는 것입니다. 간격(4차원 시공간에서의 "거리")은 XNUMX이고, 고유한 시간이 연관되지 않습니다.


단순화된 현 이론과 "실제" 현 이론의 차이점

실제 현 이론에서 모든 입자는 어느 시점에서든 현입니다. 제가 단순화한 버전에서, 중력이나 어떤 종류의 장의 영향을 받지 않는 null 지오데식을 따르는 입자는 0D(영차원) 지점입니다.

"실제" 현 이론 대 단순화된 버전

입자(광자)가 첫 번째 차원을 얻는 것은 중력, 전자기 또는 물체와 같은 외부 필드와 상호 작용할 때만 가능합니다. 광자는 느려지고 "끈"이 됩니다. 이 끈의 길이는 감속 및 가능한 파장 "길이"와 유사합니다.

따라서, 예를 들어 감마선 스펙트럼에서 매우 높은 에너지 광자는 비교적 짧은 "끈"이며, 이는 짧은 파장으로 변환됩니다. 짧은 끈은 짧은 파장을 만듭니다.

예를 들어, 광자가 행성의 짙은 대기에 부딪혀 더 느려지면 더 길어지고 적외선 파장을 표현할 수 있습니다. 더 긴 광자 스트링은 더 긴 파장을 만들고 환경과 다르게 상호 작용합니다.

QED

A 포톤의 관점 (보관소)
https://web.archive.org/web/20240423185232/https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

A 포톤의 관점
https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

이미지
왼쪽: 단일 광자의 홀로그램, 바르샤바 대학교
https://geometrymatters.com/hologram-of-a-single-photon/