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Vecchio 03-07-2008, 00.51.18   #1
Sole
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Predefinito Superata la velocità della luce-possibile viaggiare nello spazio?

L'esperimento è del 2000 ma non ne avevo mai sentito parlare e per non perdere parti importanti e/o riportarlo scorrettamente copio uno degli articoli apparsi all'epoca.

Citazione:
Da qualche settimana il mondo scientifico è in subbuglio. Due distinti gruppi di ricercatori, uno italiano (dell'Istituto di ricerca sulle onde elettromagnetiche del Cnr di Firenze) e uno statunitense (dell'Istituto di ricerca Nec di Princeton) hanno dimostrato che la velocità della luce non può essere considerata un limite invalicabile. Il gruppo italiano, in particolare, con un semplice e ingegnoso esperimento, ha dimostrato che la velocità della luce può essere superata anche del 25 per cento. La teoria di relatività ristretta di Einstein afferma che nessuna entità può oltrepassare i 300.000 chilometri al secondo (il limite della propagazione delle onde luminose nel vuoto). Gli esperimenti condotti a Firenze hanno utilizzato un'antenna che irradiava un "pacchetto" di onde di 10 Gigahertz di frequenza: a un metro di distanza un'antenna a tromba ha captato le onde, poi visualizzate e misurate. La velocità osservata nell'esperimento sarebbe stata di circa 375.000 chilometri al secondo. Ben oltre il limite della velocità della luce. "Tuttavia", precisa Daniela Mugnai, "anima" del gruppo fiorentino, "le onde elettromagnetiche che compongono il segnale con il quale si trasmette l'informazione continuano a rispettare la velocità della luce. Ad andare al di là del limite è invece la "velocità di gruppo" all'interno del treno di onde". In altre parole, ad avere questo comportamento sarebbe soltanto una frazione di onde elettromagnetiche, non il segnale nella sua globalità. Un po' come alcuni passeggeri che si muovano in un treno in corsa: anche se la loro velocità complessiva è superiore a quella del treno, essa non influisce sulla velocità del treno stesso (il segnale luminoso). L'inversione del tempo La precisazione di Daniela Mugnai è fondamentale perché, in accordo alla teoria di relatività, una conseguenza del superamento della velocità della luce sarebbe l'inversione della direzione del tempo. Il tempo retrocederebbe e in un qualsiasi evento l'effetto arriverebbe prima della causa. Il fenomeno è stato sfruttato in tanti film di fantascienza, come Ritorno al futuro. Il protagonista si trova catapultato nel passato, riuscendo per esempio a incontrare il proprio nonno; con la possibilità di poter influire anche sul corso della sua vita. Negli esperimenti italiani e statunitensi, invece, non si verifica alcuna inversione temporale poiché la velocità del segnale trasmesso è circoscritta entro il limite di velocità della luce. Violazioni anche in passato Già negli scorsi anni sono stati condotti esperimenti sulla violazione della velocità della luce. Raymond Chiao dell'Università di Berkeley ha dimostrato, per esempio, che in speciali circostanze i fotoni (le particelle che compongono la luce) possono attraversare due punti separati da una barriera in un tempo praticamente uguale a zero. Questo processo, conosciuto col nome di "effetto tunnel quantistico", viene normalmente sfruttato nei semiconduttori a effetto tunnel. Purtroppo si tratta di un effetto probabilistico: si può cioè solo stabilire la probabilità che si verifichi, non si può sapere in precedenza quante e quali particelle lo sfrutteranno. Perciò non è possibile mandare informazioni utili in questo modo. Gli esperimenti di questi giorni hanno però aperto interessanti prospettive nel campo dei computer. Un pacchetto di onde che viaggiasse a velocità superiore a quella della luce potrebbe essere usato per eccitare o diseccitare il circuito elettrico di un computer con notevolissimi vantaggi a livello di capacità di memoria e velocità di calcolo. Relatività ridimensionata? Se gli esperimenti italiani e statunitensi dovessero dimostrarsi corretti e non frutto di errori di metodo o illusioni (all'interno degli apparati strumentali la luce potrebbe percorrere scorciatoie "invisibili"), si aprirebbe un nuovo capitolo per la fisica. Risulterebbe quindi ridimensionato il ruolo della teoria di relatività ristretta, per lasciare spazio a nuovi modelli basati sulla violazione, seppur circoscritta, di "c" (la velocità della luce), una costante fondamentale nel descrivere il funzionamento dell'universo. La teoria della relatività, pur rappresentando una pietra miliare nella storia del pensiero scientifico, non può infatti essere considerata perfetta o definitiva. Si pensi, per esempio, alla sua obiettiva incompatibilità con la teoria quantistica. Incompatibilità che sino a oggi ha impedito di concepire una organica "teoria del tutto".
Tiziano Cantalupi

Newton 01 luglio 2000

L'esperimento esclude la possibilità di poter viaggiare nel tempo, però avvicina all'ipotesi di potersi muovere nello spazio con i mezzi adatti, così da rendere meno inverosimile la questione dei tunnel spaziali.
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Vecchio 06-04-2009, 13.15.13   #2
ellebi111
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In questo caso stiamo parlando di "passeggeri in uno stesso treno", ritengo quindi difficile si possa parlare di vero supramento della velocità della luce. Esistono però due situazioni note di supramento "di fatto" di questa velocità. La prima è quella della modifica istantanea di fotono gemelli. Il fotone è definito particella / onda e può assumere le due connotazioni a seconda della situazione. Se si creano due fotono "gemelli" che viaggiano in direzioni opposte e si cambia lo stato di uno dei due l'altro immediatamente (senza ritardi di trasmissione del cambiamento) cambierà il suo stato, ricevendo quindi una "informazione" in maniera Molto più veloce della velocità della luce. Il secondo esempio è vicino all'orizzonte degli eventi, ovvero la posizione nello spazio in cui è impossibile uscire da un buco nero. Se si osserva la zona immediatamente prima si può osservare una radiazione che è ottenuta da particelle che provengono dall'interno del buco nero, quindi radiazioni che per uscire superano la velocità di compressione del buco nero (appunto, di nuovo velocità della luce) Il problema è che lo spazio tempo è ancora ben lungi dall'essere chiarito.
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Vecchio 06-04-2009, 14.04.34   #3
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Il problema è che lo spazio tempo è ancora ben lungi dall'essere chiarito.
Già. Bon, non è che ci capisco sto granchè, ma da come la metti, le particelle del secondo esempio superano c per quanto riguarda il tessuto spazio-temporale da cui osserviamo... le cui leggi non è detto che siano le stesse di quello da cui sfuggono. Detta in altri termini potrebbe darsi che li dove sono non la superano (?).

Invece quella dei fotoni gemelli è ben stupefacente... lanciati in direzioni opposte e immediatamente informate dello stato dell'altra, significherebbe che l'informazione viaggia incredibilmente più veloce delle particelle stesse... sempre che viaggi qualcosa. E' come se fossero la stessa particella e che la loro distanza sia una nostra percezione. Chissà cosa viaggia e dove...
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Vecchio 10-04-2009, 10.34.13   #4
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Già. Bon, non è che ci capisco sto granchè, ma da come la metti, le particelle del secondo esempio superano c per quanto riguarda il tessuto spazio-temporale da cui osserviamo... le cui leggi non è detto che siano le stesse di quello da cui sfuggono. Detta in altri termini potrebbe darsi che li dove sono non la superano (?).
esatto. Per ora mi sembra la cosa più plausibile.

Citazione:
Invece quella dei fotoni gemelli è ben stupefacente... lanciati in direzioni opposte e immediatamente informate dello stato dell'altra, significherebbe che l'informazione viaggia incredibilmente più veloce delle particelle stesse... sempre che viaggi qualcosa. E' come se fossero la stessa particella e che la loro distanza sia una nostra percezione. Chissà cosa viaggia e dove...
In effetti quel fenomeno supera di milioni di volte la velocità della luce (altro che il 15%) e per poterlo spiegare bisogna abbandonare le leggi della fisica finora conociute per andare in teorie più bizzarrre, come la teoria delle stringhe o quella olografica. Tutte cose non solo non ancora dimostrate ma che comunque non spiegano ancora totalmente tutti i fatti osservati.

Una legge è solo un modo che qualcuno ha trovato per poter spiegare gli eventi ed eventualmente poterne prevedere lo svoglimento in situazioni note con buona approssimazione. Newton con le leggi sulla fisica e la gravitazione ha permesso di capire e prevedere tanti fenomeni fino a quando non si è cercato di applicare le sue regole su oggetti troppo piccoli, (gli atomi) ed in quel caso si è visto che non funzionavano più. Eppure per comodità usiamo ancora le sue regole nel mondo di tutti i giorni pur sapendo che sono limitate a certe situazioni. Succederà anche con la teoria della relatività.
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