SG.hu·
Egyszerű felszereléssel lépték át a fénysebességet
A fény sebességének több mint négyszeresével küldhetők át elektromos jelek, amihez nem kell más, mint egy egyszerű berendezés, ami gyakorlatilag bármely főiskola tudományos részlegén fellelhető.
Az utóbbi két évtizedben a tudósok már küldtek fényjeleket néhány méteres távolságra fénysebesség felett, de csupán bonyolult és költséges berendezések segítségével. Most a Middle Tenessee State University fizikusai úgy lépték át a sebességhatárt, hogy a távolság közel 120 méter volt a két pont között, ráadásul mindezt egy alig 500 dollárból összehozható felszereléssel.
Jeremy Munday és Bill Robertson egy 120 méteres kábelt készített két, különböző impedanciájú koaxiális kábel 6-8 méter hosszú darabjait egymás után téve. A felemás kábelt hozzákapcsolták két jelgenerátorhoz; az egyik gyors hullámot, a másik lassút hozott létre, majd a hullámok oszcilloszkóp segítségével láthatóvá tehető elektromos jeleket gerjesztve interferáltak egymással.
Bármely impulzus, legyen az fény-, hang-, vagy elektromos, parányi összekeveredett hullámok formájában jeleníthető meg. Ennek a "csoportimpulzusnak" az energiája növekedik és csökken, ezáltal a középpontban csúcsot hoz létre. A felemás kábel eltérő impedanciája miatt a hullám hátsó részei visszaverik egymást, így felgyorsítják az impulzus csúcsát.
Az oszcilloszkóp használatával, ami nyomon követi az impulzus erejét és sebességét, a kutatók bebizonyították, hogy az átküldött jel csúcsa óránként több mint 4 milliárd kilométeres sebességgel száguldott át a kábelen.
"Ez valójában alagsori tudomány" - mondta Robertson. A szükséges felszerelés annyira egyszerű, hogy azt a kutató mindössze 40 perc alatt állította össze. Bár a csúcs gyorsabban halad a fény sebességénél, az impulzus teljes energiájára ez nem igaz. Ez annyit jelent, hogy Einstein relativitáselmélete továbbra is tartja magát, így még mindig nem számíthatunk szupergyors csillaghajókra vagy időgépekre a közeljövőben.
Ezen felül minél gyorsabban halad a jel, annál gyengébb és torzabb lesz, így elméletben semmilyen használható információ nem küldhető a fény sebességénél gyorsabban, bár Robertson reményei szerint diákjai és más kutatók - annak olcsóságánál fogva - most már sokkal többet tesztelhetik ezt az elgondolást.
Alan Hache, a kanadai Moncton Egyetem fizikusa lehetségesnek tartja, hogy ezzel a technikával 50 százalékkal növeljék a számítógépek és a telekommunikációs hálózatok elektromos jeleinek sebességét. Az elektronok általában a fény sebességének kétharmadával haladnak a vezetékekben, és lelassulnak, ha atomokba ütköznek. Hache szerint lehetséges lenne használható elektromos jelek küldése a fényhez közeli sebességgel.
Az utóbbi két évtizedben a tudósok már küldtek fényjeleket néhány méteres távolságra fénysebesség felett, de csupán bonyolult és költséges berendezések segítségével. Most a Middle Tenessee State University fizikusai úgy lépték át a sebességhatárt, hogy a távolság közel 120 méter volt a két pont között, ráadásul mindezt egy alig 500 dollárból összehozható felszereléssel.
Jeremy Munday és Bill Robertson egy 120 méteres kábelt készített két, különböző impedanciájú koaxiális kábel 6-8 méter hosszú darabjait egymás után téve. A felemás kábelt hozzákapcsolták két jelgenerátorhoz; az egyik gyors hullámot, a másik lassút hozott létre, majd a hullámok oszcilloszkóp segítségével láthatóvá tehető elektromos jeleket gerjesztve interferáltak egymással.
Bármely impulzus, legyen az fény-, hang-, vagy elektromos, parányi összekeveredett hullámok formájában jeleníthető meg. Ennek a "csoportimpulzusnak" az energiája növekedik és csökken, ezáltal a középpontban csúcsot hoz létre. A felemás kábel eltérő impedanciája miatt a hullám hátsó részei visszaverik egymást, így felgyorsítják az impulzus csúcsát.
Az oszcilloszkóp használatával, ami nyomon követi az impulzus erejét és sebességét, a kutatók bebizonyították, hogy az átküldött jel csúcsa óránként több mint 4 milliárd kilométeres sebességgel száguldott át a kábelen.
"Ez valójában alagsori tudomány" - mondta Robertson. A szükséges felszerelés annyira egyszerű, hogy azt a kutató mindössze 40 perc alatt állította össze. Bár a csúcs gyorsabban halad a fény sebességénél, az impulzus teljes energiájára ez nem igaz. Ez annyit jelent, hogy Einstein relativitáselmélete továbbra is tartja magát, így még mindig nem számíthatunk szupergyors csillaghajókra vagy időgépekre a közeljövőben.
Ezen felül minél gyorsabban halad a jel, annál gyengébb és torzabb lesz, így elméletben semmilyen használható információ nem küldhető a fény sebességénél gyorsabban, bár Robertson reményei szerint diákjai és más kutatók - annak olcsóságánál fogva - most már sokkal többet tesztelhetik ezt az elgondolást.
Alan Hache, a kanadai Moncton Egyetem fizikusa lehetségesnek tartja, hogy ezzel a technikával 50 százalékkal növeljék a számítógépek és a telekommunikációs hálózatok elektromos jeleinek sebességét. Az elektronok általában a fény sebességének kétharmadával haladnak a vezetékekben, és lelassulnak, ha atomokba ütköznek. Hache szerint lehetséges lenne használható elektromos jelek küldése a fényhez közeli sebességgel.