Jak byste vnímali časoprostor, kdybyste letěli rychleji než světlo? Vědci mají zvláštní odpověď

Lenka Bělská | 13. 1. 2023

Na to, že úhel pohledu hraje důležitou roli i ve fyzice, upozorňuje nová studie vědců z univerzit ve Varšavě a Oxfordu. Ti se rozhodli, že zjistí, jak by náš svět vypadal, pokud by se na něj dívali pozorovatelé pohybující se rychleji než světlo ve vakuu. Výsledek je překvapil.

Na počátku 20. století Albert Einstein definoval způsob, jak chápat čas a prostor. Do té doby oddělené pojmy se začaly považovat za celek. „Speciální teorii relativity založil na dvou předpokladech. Prvním je, že rychlost světla ve vakuu je konstantní, bez ohledu na pohyb zdroje nebo pozorovatele. Druhým principem je, že fyzikální zákony jsou stejné pro všechny, kteří se vůči sobě pohybují rychlostí menší než je rychlost světla,” vysvětluje profesor Andrzej Dragan, fyzik z Fyzikální fakulty Varšavské univerzity a Centra pro kvantové technologie Národní univerzity v Singapuru.

NASA dává svým kosmonautům tento test: Prohlédněte si následující fotografie. Uspěli byste?
Magazín

NASA dává svým kosmonautům tento test: Prohlédněte si následující fotografie. Uspěli byste?

Podle vědce ale neexistují důležité důvody, proč by druhému z principů nemohli být vystaveni i pozorovatelé pohybující se ve fyzikálním systému větší rychlostí, než je rychlost světla. Proto se se svým kolegou Krzysztofem Turzyńskim z Varšavské univerzity rozhodl vypočítat, co by se v podobném případě stalo.

Rychlost světla a časoprostor

„Existuje šance, že by to umožnilo začlenění základních principů kvantové mechaniky do speciální teorie relativity,” tvrdí vědci. Tuto revoluční hypotézu představil tým odborníků v článku publikovaném v New Journal of Physics již před dvěma lety. V něm mluví o zjednodušeném případě, kdy se pozorovatelé pohybovali nadsvětelnou rychlostí v jedné prostorové a jedné časové dimenzi. Ve své nové studii šli ale o krok dále.

Zdroj: Youtube

Autoři nově vycházejí z konceptu časoprostoru odpovídající naší fyzické realitě s jednou časovou a třemi prostorovými dimenzemi. Zjistili, že z pohledu nadsvětelného pozorovatele by se tyto rozměry obrátily. 

Vědci našli ve vesmíru podivné místo. Může změnit vše dosud známé, popírá Newtona i Einsteina
Magazín

Vědci našli ve vesmíru podivné místo. Může změnit vše dosud známé, popírá Newtona i Einsteina

„Zachovala by se pouze dimenze, po které by se částice mohly pohybovat. Další tři by měly časový rozměr,” říká Andrzej Dragan. „V každém z nich by zároveň tyto elementy stárly nezávisle na každém ze tří časů. I přesto, že z našeho pohledu by to vypadalo jako současný pohyb, tj. šíření kvantově-mechanické sférické vlny spojené s částicí."

Nová kvantová fyzika

To je podle vědců v souladu s Huygensovým principem formulovaným již v 18. století, podle něhož se každý bod, jehož se vlna dotkne, stává zdrojem nové vlny. Jak se ale změní svět, do kterého zavádíme nadsvětelné pozorovatele?

„Stává se nedeterministickým. Částice se místo po jedné začnou pohybovat po více trajektoriích. Jako by se vystřelený šíp letěl najednou po více drahách,” vysvětluje Dragan. „Klasická Newtonova bodová částice tak přestává mít smysl. Jedinou veličinu, jež lze použít k popisu fyzikálního světa, se stává pole.”

Zdroj:

www.eurekalert.org,www.express.co.uk, www.ct24.ceskatelevize.cz

Tagy Albert Einstein Andrzej Dragan časoprostor Oxford rychlost světla Singapur teorie relativity univerzita Varšava Varšavská univerzita