ආලෝකයේ වේගය සඳහා සූත්‍රයේ ව්‍යුත්පන්නය. අර්ථ සහ සංකල්පය. මන්දගාමී ආලෝකය. මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය
අයින්ස්ටයින්ගේ නියමයන්ට අනුව ආලෝකයේ වේගය විශ්වයේ ජයගත නොහැකි උපරිමයක් බව පාසල් කාලයේ සිටම අපි දනිමු. ආලෝකය සූර්යයාගේ සිට පෘථිවියට මිනිත්තු 8 කින් ගමන් කරයි, එය ආසන්න වශයෙන් කිලෝමීටර 150,000,000 කි. නෙප්චූන් වෙත ළඟා වීමට ගත වන්නේ පැය 6 ක් පමණි, නමුත් අභ්‍යවකාශ යානාවලට එවැනි දුරක් ජය ගැනීමට දශක ගණනාවක් ගත වේ. නමුත් ආලෝකය ගමන් කරන මාධ්යය අනුව වේගයේ අගය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැකි බව සෑම දෙනාම නොදනිති.
ආලෝකයේ වේගය සඳහා සූත්රය
රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය දැන ගැනීමෙන් (c ≈ 3 * 10 8 m / s), ඔබට එය වෙනත් මාධ්‍ය වලින් තීරණය කළ හැකිය, ඒවායේ වර්තන දර්ශකය n මත පදනම්ව. ආලෝකයේ වේගය සඳහා වන සූත්රය භෞතික විද්යාවේ යාන්ත්‍ර විද්යාවේ නියමයන්ට සමාන වේ, නැතහොත් කාලය සහ වස්තුවක වේගය භාවිතා කරමින් දුර නිර්වචනය කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස, වර්තන දර්ශකය 1.5 ක් ඇති වීදුරු ගනිමු. ආලෝකයේ වේගය සඳහා v = c \ n සූත්‍රයට අනුව, මෙම මාධ්යයේ වේගය ආසන්න වශයෙන් 200,000 km / s ට සමාන බව අපට ලැබේ. අපි ජලය වැනි ද්‍රවයක් ගත්තොත්, එහි ඇති ෆෝටෝන (ආලෝකයේ අංශු) ප්‍රචාරණ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 226,000ක් වන අතර වර්තන දර්ශකය 1.33 කි.
වාතයේ ආලෝකයේ වේගය සඳහා සූත්රය
වාතය ද මාධ්‍යයකි. එහි ප්‍රති, ලයක් වශයෙන්, එයට ඊනියා ඇත රික්තක ෆෝටෝන ඔවුන්ගේ ගමනේදී බාධක හමු නොවන්නේ නම්, මාධ්‍යයක් තුළ ඔවුන් පරමාණුක අංශු උද්දීපනය කිරීමට යම් කාලයක් ගත කරයි. පරිසරය ඝනත්වය වැඩි වන තරමට මෙම උද්යෝගය සඳහා ගතවන කාලය වැඩි වේ. වාතයේ වර්තන දර්ශකය (n) 1.000292 වේ. තවද මෙය 299,792,458 m/s සීමාවෙන් බොහෝ අපගමනය නොවේ.
අමෙරිකානු විද්යාඥයන් ආලෝකයේ වේගය ශුන්‍යයට ආසන්න කිරීමට සමත් වී ඇත. තත්පර 1/299,792,458 ට වැඩි. සැහැල්ලු වේගය ජය ගත නොහැක. කාරණය වන්නේ ආලෝකය සමාන වීමයි විද්යුත් චුම්භක තරංගයඑක්ස් කිරණ, රේඩියෝ තරංග හෝ තාපය වැනි. එකම වෙනස තරංග ආයාමය සහ සංඛ්යාතය අතර වෙනසයි.
සිත්ගන්නා කරුණක් නම් ෆෝටෝනයක ස්කන්ධයක් නොමැතිකම වන අතර මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම අංශුව සඳහා කාලය නොමැති වීමයි. සරලව කිවහොත්, මිලියන කිහිපයකට හෝ වසර බිලියන ගණනකට පෙර උපත ලැබූ ෆෝටෝනයකට තත්පරයක්වත් ගත වී නැත.
ආලෝකයේ වේගය යනු අද වන විට දන්නා වඩාත්ම අසාමාන්ය මිනුම් වේ. ආලෝකය පැතිරීමේ සංසිද්ධිය පැහැදිලි කිරීමට උත්සාහ කළ පළමු පුද්ගලයා ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් ය. එයා තමයි හැමෝම ගෙනාවේ දන්නා සූත්රය ඊ = mc² , කොහෙද ඊශරීරයේ සම්පූර්ණ ශක්තිය වේ, එම්ස්කන්ධය වේ, සහ cරික්තයේ ආලෝකයේ වේගය වේ.
මෙම සූත්රය ප්රථම වරට 1905 දී Annalen der Physik හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී. ඒ අතරම, අයින්ස්ටයින් නිරපේක්ෂ වේගයෙන් චලනය වන ශරීරයකට කුමක් සිදුවේද යන්න පිළිබඳ න්‍යායක් ඉදිරිපත් කළේය. ආලෝකයේ වේගය නියත අගයක් යන කාරණය මත පදනම්ව, අවකාශය හා කාලය වෙනස් විය යුතු බව ඔහු නිගමනය කළේය.
මේ අනුව, ආලෝකයේ වේගයෙන්, වස්තුවක් දින නියමයක් නොමැතිව හැකිලෙනු ඇත, එහි ස්කන්ධය දින නියමයක් නොමැතිව වැඩි වනු ඇත, සහ කාලය ප්රායෝගිකව නතර වනු ඇත.
1977 දී ආලෝකයේ වේගය ගණනය කිරීමට හැකි වූ අතර තත්පරයට මීටර් 299,792,458 ± 1.2 ක අගයක් නම් කරන ලදී. වඩාත් රළු ගණනය කිරීම් සඳහා, සෑම විටම 300,000 km/s අගයක් ගනු ලැබේ. අනෙකුත් සියලුම කොස්මික් මිනුම් විකර්ෂණය වන්නේ මෙම අගයෙනි. මේ සංකල්පයේ හැටි" ආලෝක වර්ෂය"සහ" පාර්සෙක් "(ආලෝක වර්ෂ 3.26).
ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කිරීම හෝ, එපමනක් නොව, එය ජය ගැනීම කළ නොහැකි ය. අවම වශයෙන් මානව සංවර්ධනයේ මෙම අදියරේදී. අනෙක් අතට, විද්‍යා ප්‍රබන්ධ ලේඛකයින් වසර 100 ක පමණ කාලයක සිට ඔවුන්ගේ නවකතා පිටු තුළ මෙම ගැටලුව විසඳීමට උත්සාහ කර ඇත. සමහර විට දවසක ෆැන්ටසිය යථාර්ථයක් වනු ඇත, මන්ද 19 වන සියවසේදී ජූල්ස් වර්න් හෙලිකොප්ටරයක්, ගුවන් යානයක් සහ විදුලි පුටුවක පෙනුම ගැන පුරෝකථනය කළ අතර පසුව එය නිර්මල ෆැන්ටසියක් විය!
ඩොක්ටර් තාක්ෂණික විද්යාවන් A. GOLUBEV.
පසුගිය වසරේ මැද භාගයේදී සඟරාවල සංවේදී වාර්තාවක් පළ විය. සමූහය ඇමරිකානු පර්යේෂකයන්ඉතා කෙටි ලේසර් ස්පන්දනයක් රික්තකයකට වඩා විශේෂයෙන් තෝරාගත් මාධ්යයක සිය ගුණයකින් වේගයෙන් ගමන් කරන බව සොයා ගන්නා ලදී. මෙම සංසිද්ධිය සම්පූර්ණයෙන්ම විශ්වාස කළ නොහැකි බවක් පෙනෙන්නට තිබුණි (මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය සෑම විටම රික්තයකට වඩා අඩුය) සහ වලංගුභාවය පිළිබඳ සැකයන් පවා ඇති කළේය. විශේෂ න්යායසාපේක්ෂතාවාදය. මේ අතර, සුපිරි භෞතික වස්තුවක් - වර්ධක මාධ්යයක ලේසර් ස්පන්දනයක් - ප්රථම වරට සොයා ගන්නා ලද්දේ 2000 දී නොව, වසර 35 කට පෙර, 1965 දී වන අතර, 70 දශකයේ මුල් භාගය දක්වා සුපර්ලුමිනල් චලිතයේ හැකියාව පුළුල් ලෙස සාකච්ඡා විය. අද සාකච්ඡාව මේ ගැන අමුතු සංසිද්ධියනව ජවයකින් ඇවිලී ගියේය.
"සුපර්ලුමිනල්" චලිතයේ උදාහරණ.
1960 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, ක්වොන්ටම් ඇම්ප්ලිෆයර් (ප්‍රතිලෝම ජනගහනයක් සහිත මාධ්‍යයක්) හරහා ලේසර් ෆ්ලෑෂ් එකක් යැවීමෙන් අධි බලැති කෙටි ආලෝක ස්පන්දන ලබා ගැනීමට පටන් ගත්තේය.
වර්ධක මාධ්යයක දී, ආලෝක ස්පන්දනයක ආරම්භක කලාපය, ඇම්ප්ලිෆයර් මාධ්යයේ පරමාණුවල උත්තේජිත විමෝචනයට හේතු වන අතර, එහි අවසාන කලාපය ඔවුන් විසින් බලශක්ති අවශෝෂණයට හේතු වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ස්පන්දනය ආලෝකයට වඩා වේගයෙන් චලනය වන බව නිරීක්ෂකයාට පෙනෙනු ඇත.
Lijun Wong අත්හදා බැලීම.
ප්රිස්මයක් හරහා ගමන් කරන ආලෝක කදම්භයක් විනිවිද පෙනෙන ද්රව්ය(උදාහරණයක් ලෙස, වීදුරු), වර්තනය, එනම්, විසරණය අත්විඳිති.
ආලෝක ස්පන්දනය යනු විවිධ සංඛ්‍යාතවල දෝලන සමූහයකි.
භෞතික විද්‍යාවෙන් දුරස්ව සිටින මිනිසුන් පවා - ද්රව්යමය වස්තූන්ගේ චලනයේ හෝ ඕනෑම සංඥාවක් ප්‍රචාරණය කිරීමේ උපරිම වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය බව බොහෝ විට සෑම දෙනාම දනී. එය අකුරින් සලකුණු කර ඇත සමඟසහ තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000 කට ආසන්න වේ; නියම අගය සමඟ= 299 792 458 m/s. රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය මූලික භෞතික නියතයන්ගෙන් එකකි. ඉක්මවන වේගයක් ලබා ගැනීමේ නොහැකියාව සමඟ, අයින්ස්ටයින්ගේ විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය (SRT) වෙතින් පහත දැක්වේ. සුපර්ලුමිනල් වේගයකින් සංඥා සම්ප්රේෂණය කළ හැකි බව ඔප්පු කිරීමට හැකි වූයේ නම්, සාපේක්ෂතා න්යාය වැටේ. ට වඩා වැඩි වේගයක් පැවතීම තහනම් කිරීම ප්‍රතික්ෂේප කිරීමට බොහෝ උත්සාහයන් තිබියදීත්, මෙතෙක් මෙය සිදු වී නොමැත. සමඟ. කෙසේ වෙතත්, තුළ පර්යේෂණාත්මක අධ්යයනමෑතකදී, ඉතා සිත්ගන්නාසුලු සංසිද්ධි කිහිපයක් සොයාගෙන ඇති අතර, විශේෂයෙන් නිර්මාණය කරන ලද තත්වයන් යටතේ සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යායේ මූලධර්ම උල්ලංඝනය නොකර superluminal ප්රවේග නිරීක්ෂණය කළ හැකි බව පෙන්නුම් කරයි.
ආරම්භ කිරීම සඳහා, ආලෝකයේ වේගය පිළිබඳ ගැටළුව සම්බන්ධ ප්රධාන අංගයන් අපි සිහිපත් කරමු. පළමුවෙන්ම: ඇයි නැත්තේ (කවදාද සාමාන්ය තත්ත්වයන්) ආලෝකය සීමාව ඉක්මවා? මක්නිසාද යත් එවිට අපගේ ලෝකයේ මූලික නීතිය උල්ලංඝනය වන බැවිනි - හේතුකාරක නීතිය, ඒ අනුව බලපෑමට හේතුව අභිබවා යා නොහැක. නිදසුනක් වශයෙන්, වලසෙකු පළමුව මිය ගිය බවත්, පසුව දඩයම්කරුවෙකු වෙඩි තැබූ බවත් කිසිවෙකු නිරීක්ෂණය කර නැත. ඉක්මවන වේගයකින් සමඟ, සිද්ධි අනුපිළිවෙල ප්‍රතිලෝම වෙයි, කාල ටේප් එක රිවයින්ඩ් වෙයි. පහත සරල තර්කයෙන් මෙය පහසුවෙන් දැකගත හැකිය.
අපි හිතමු අපි ඉන්නේ ආලෝකයට වඩා වේගයෙන් ගමන් කරන විශ්ව ආශ්චර්යමත් නෞකාවක කියලා. එවිට අපි ක්‍රමක්‍රමයෙන් ප්‍රභවයෙන් නිකුත් කරන ආලෝකයට කලින් සහ ඊට පෙර අවස්ථා වලදී අල්ලා ගනිමු. පළමුව, අපි විමෝචනය කරන ලද ෆෝටෝන අල්ලා ගනිමු, කියන්න, ඊයේ, පසුව - පෙරේදා විමෝචනය, පසුව - සතියකට, මාසයකට, වසරකට පෙර, සහ යනාදිය. ආලෝක ප්‍රභවය ජීවය පිළිබිඹු කරන කැඩපතක් නම්, අපි මුලින්ම දකින්නේ ඊයේ, පසුව පෙරේදා සහ යනාදියයි. ක්‍රමක්‍රමයෙන් මැදි වියේ මිනිසකු බවටත්, පසුව තරුණයකු බවටත්, තරුණයකු බවටත්, ළමයකු බවටත් පත්වන මහලු මිනිසෙක් අපට දැකගත හැකි විය... එනම් කාලය ආපසු හැරෙනු ඇත, අපි වර්තමානයෙන් ගමන් කරනවා. පසුගිය. එවිට හේතුව සහ ඵලය ආපසු හැරෙනු ඇත.
මෙම තර්කය සම්පූර්ණයෙන්ම නොසලකා හරින නමුත් තාක්ෂණික තොරතුරුආලෝකය නිරීක්ෂණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ, මූලික දෘෂ්ටි කෝණයකින්, සුපිරි ලුමිනල් වේගයකින් චලනය වීම අපගේ ලෝකයේ කළ නොහැකි තත්වයකට මඟ පෙන්වන බව පැහැදිලිව පෙන්නුම් කරයි. කෙසේ වෙතත්, ස්වභාවධර්මය ඊටත් වඩා දැඩි කොන්දේසි නියම කර ඇත: චලනය ලබා ගත නොහැක superluminal වේගය පමණක් නොව, ආලෝකයේ වේගයට සමාන වේගයකින් - ඔබට එය වෙත ළඟා විය හැකිය. සාපේක්ෂතාවාදයේ න්‍යායෙන් පහත දැක්වෙන්නේ චලනය වීමේ වේගය වැඩි වීමත් සමඟ තත්වයන් තුනක් පැන නගී: චලනය වන වස්තුවක ස්කන්ධය වැඩි වීම, චලනය වන දිශාවට එහි ප්‍රමාණය අඩු වීම සහ මෙම වස්තුව මත කාලය ගතවීම මන්දගාමී වීම (සිට බාහිර "විවේක" නිරීක්ෂකයෙකුගේ දෘෂ්ටිකෝණය). සාමාන්ය වේගයේ දී, මෙම වෙනස්කම් නොසැලකිය හැකි නමුත්, අප ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වන විට, ඒවා වඩ වඩාත් කැපී පෙනෙන අතර සීමාව තුළ - සමාන වේගයකින් සමඟ, - ස්කන්ධය අසීමිත ලෙස විශාල වේ, වස්තුව චලනය වන දිශාවට එහි විශාලත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම නැති වී යන අතර කාලය එය මත නතර වේ. එබැවින් කිසිම ද්රව්යමය ශරීරයකට ආලෝකයේ වේගයට ළඟා විය නොහැක. එවැනි වේගයක් ඇත්තේ ආලෝකයට පමණි! (එමෙන්ම "සියල්ල විනිවිද යන" අංශුව - නියුට්‍රිනෝ, ෆෝටෝනය මෙන්, වඩා අඩු වේගයකින් ගමන් කළ නොහැක. සමඟ.)
දැන් සංඥා සම්ප්රේෂණ වේගය ගැන. මෙහිදී විද්යුත් චුම්භක තරංග ආකාරයෙන් ආලෝකයේ නිරූපණය භාවිතා කිරීම සුදුසුය. සංඥාවක් යනු කුමක්ද? මෙය සම්ප්රේෂණය කළ යුතු තොරතුරු කිහිපයකි. පරමාදර්ශී විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් යනු දැඩි එක් සංඛ්‍යාතයක අසීමිත සයිනසයිඩ් එකක් වන අතර එයට කිසිදු තොරතුරක් රැගෙන යා නොහැක, මන්ද එවැනි සයිනසයිඩ් වල සෑම කාල පරිච්ඡේදයක්ම පෙර එක හරියටම පුනරාවර්තනය වේ. සයින් තරංගයේ අදියර චලනය වන වේගය - ඊනියා අදියර වේගය - නිශ්චිත කොන්දේසි යටතේ රික්තකයක් තුළ ආලෝකයේ වේගය ඉක්මවා යා හැක. අදියර වේගය සංඥාවේ වේගය නොවන බැවින් මෙහි සීමාවන් නොමැත - එය තවමත් නොපවතී. සංඥාවක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා, ඔබ තරංගයේ යම් ආකාරයක "ලකුණක්" සෑදිය යුතුය. එවැනි සලකුණක්, උදාහරණයක් ලෙස, ඕනෑම තරංග පරාමිතියක වෙනසක් විය හැකිය - විස්තාරය, සංඛ්යාතය හෝ ආරම්භක අදියර. නමුත් ලකුණ තැබූ සැණින් තරංගයේ sinusoidality නැති වේ. විවිධ විස්තාර, සංඛ්‍යාත සහ ආරම්භක අවධීන් සහිත සරල sinusoidal තරංග සමූහයකින් සමන්විත එය මොඩියුලේටඩ් බවට පත්වේ - තරංග සමූහයකි. මොඩියුලේටඩ් තරංගයේ සලකුණෙහි චලනය වීමේ වේගය සංඥාවේ වේගය වේ. මාධ්යයක ප්‍රචාරණය කරන විට, මෙම ප්රවේගය සාමාන්යයෙන් සමස්ථයක් ලෙස ඉහත තරංග සමූහයේ ප්‍රචාරණය සංලක්ෂිත කණ්ඩායම් ප්රවේගය සමඟ සමපාත වේ ("විද්‍යාව සහ ජීවිතය" අංක 2, 2000 බලන්න). සාමාන්ය තත්ව යටතේ, කණ්ඩායම් ප්රවේගය සහ එම නිසා සංඥාවේ වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩුය. මෙහි "සාමාන්ය තත්ව යටතේ" යන ප්‍රකාශය භාවිතා කිරීම අහම්බයක් නොවේ, මන්ද සමහර අවස්ථාවල කණ්ඩායම් ප්‍රවේගයද ඉක්මවිය හැක. සමඟනැතහොත් අර්ථය පවා නැති වී යයි, නමුත් පසුව එය සංඥා ප්‍රචාරණයට අදාළ නොවේ. වඩා වැඩි වේගයකින් සංඥා සම්ප්රේෂණය කළ නොහැකි බව SRT හි ස්ථාපිත කර ඇත සමඟ.
එය එසේ වන්නේ ඇයි? ට වඩා වැඩි වේගයකින් ඕනෑම සංඥාවක් සම්ප්රේෂණය කිරීමට ඇති බාධාව නිසා සමඟහේතුකාරක නීතියම අදාළ වේ. එවැනි තත්වයක් අපි සිතමු. යම් අවස්ථාවක දී A, ආලෝක ෆ්ලෑෂ් (සිද්ධිය 1) යම් රේඩියෝ සංඥාවක් යවන උපකරණයක් සක්රිය කරයි, සහ B දුරස්ථ ස්ථානයක දී, මෙම රේඩියෝ සංඥාවේ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ, පිපිරීමක් සිදු වේ (සිද්ධිය 2). සිද්ධිය 1 (දැල්වීම) හේතුව වන අතර, සිදුවීම 2 (පිපිරීම) සිදු වන බලපෑම බව පැහැදිලිය. පසුව හේතු. නමුත් රේඩියෝ සංඥාව සුපර්ලුමිනල් වේගයකින් ප්‍රචාරණය වන්නේ නම්, B ලක්ෂ්යය අසල නිරීක්ෂකයෙකුට මුලින්ම පිපිරීමක් පෙනෙනු ඇත, පසුව පමණක් - එය වේගයෙන් ඔහු වෙත ළඟා විය. සමඟආලෝකයේ දැල්වීම, පිපිරීමට හේතුව. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, මෙම නිරීක්ෂකයාට, සිදුවීම 1 සිදුවීමට පෙර, එනම් ඵලය හේතුවට පෙර සිදුවනු ඇත.
සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යායේ "සුපර්ලුමිනල් තහනම" පනවා ඇත්තේ ද්රව්යමය වස්තූන්ගේ චලනය සහ සංඥා සම්ප්රේෂණය මත පමණක් බව අවධාරණය කිරීම සුදුසුය. බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී ඕනෑම වේගයකින් ගමන් කළ හැකි නමුත් එය ද්රව්යමය නොවන වස්තූන් සහ සංඥා චලනය වනු ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, තරමක් දිගු පාලකයන් දෙදෙනෙකු එකම තලයක වැතිර සිටින බව සිතන්න, ඉන් එකක් තිරස් අතට පිහිටා ඇති අතර අනෙක එය කුඩා කෝණයකින් ඡේදනය කරයි. පළමු පේළිය ඉහළ වේගයකින් පහළට (ඊතලයෙන් දැක්වෙන දිශාවට) ගෙන ගියහොත්, රේඛාවල ඡේදනය වන ස්ථානය අත්තනෝමතික ලෙස වේගයෙන් ධාවනය කළ හැකි නමුත් මෙම ලක්ෂ්යය ද්රව්යමය ශරීරයක් නොවේ. තවත් උදාහරණයක්: ඔබ ෆ්ලෑෂ් ලයිට් එකක් (හෝ, පටු කදම්භයක් ලබා දෙන ලේසර් එකක්) ගෙන වාතයේ ඇති චාපයක් ඉක්මනින් විස්තර කරන්නේ නම්, එවිට රේඛාවේ වේගයසැහැල්ලු ස්ථානය දුරින් වැඩි වන අතර ප්රමාණවත් තරම් විශාල දුරක් ඉක්මවා යනු ඇත සමඟ.ආලෝක ලක්ෂ්යය A සහ B ලක්ෂ්‍ය අතර සුපර්ලුමිනල් වේගයකින් ගමන් කරනු ඇත, නමුත් මෙය A සිට B දක්වා සංඥා සම්ප්‍රේෂණයක් නොවනු ඇත, මන්ද එවැනි ආලෝක ස්ථානයක් A ලක්ෂ්යය පිළිබඳ කිසිදු තොරතුරක් රැගෙන නොයන බැවිනි.
සුපර්ලුමිනල් වේගය පිළිබඳ ප්රශ්නය විසඳා ඇති බව පෙනේ. නමුත් විසිවන ශතවර්ෂයේ 60 ගණන්වලදී න්‍යායාත්මක භෞතික විද්යාඥයන් ටචියොන් නම් වූ සුපර්ලුමිනල් අංශුවල පැවැත්ම පිළිබඳ උපකල්පනය ඉදිරිපත් කළහ. මේවා ඉතා අමුතු අංශු වේ: ඒවා න්‍යායාත්මකව හැකි ය, නමුත් සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය සමඟ ප්‍රතිවිරෝධතා වළක්වා ගැනීම සඳහා, ඒවාට මනඃකල්පිත විවේක ස්කන්ධයක් පැවරීමට සිදු විය. භෞතිකව මනඃකල්පිත ස්කන්ධය නොපවතියි, එය තනිකරම ගණිතමය වියුක්තයකි. කෙසේ වෙතත්, මෙය එතරම් සැලකිල්ලක් දැක්වූයේ නැත, මන්ද ටැචියොන් විවේකයෙන් සිටිය නොහැකි බැවිනි - ඒවා පවතින්නේ (ඒවා තිබේ නම්!) රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය ඉක්මවන වේගයකින් පමණක් වන අතර, මෙම අවස්ථාවේ දී ටැචියන්හි ස්කන්ධය සැබෑ වේ. මෙහි ෆෝටෝන සමග යම් සාදෘශ්‍යයක් ඇත: ෆෝටෝනයක නිශ්චල ස්කන්ධය ශුන්‍ය වේ, නමුත් එයින් සරලව අදහස් වන්නේ ෆෝටෝනය නිශ්චලව සිටිය නොහැකි බවයි - ආලෝකය නැවැත්විය නොහැක.
වඩාත්ම දුෂ්කර දෙය වූයේ, අපේක්ෂා කළ පරිදි, ටාචියොන් කල්පිතය හේතුකාරක නීතිය සමඟ සංසන්දනය කිරීමයි. මෙම දිශාවට ගත් උත්සාහයන්, ඒවා තරමක් දක්ෂ වුවද, පැහැදිලි සාර්ථකත්වයක් ගෙන දුන්නේ නැත. ටචියෝන් පර්යේෂණාත්මකව ලියාපදිංචි කිරීමට කිසිවෙකුට නොහැකි වී ඇත. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, සුපර්ලුමිනල් ප්‍රාථමික අංශු ලෙස tachyon කෙරෙහි ඇති උනන්දුව ක්‍රමයෙන් පහව ගියේය.
කෙසේ වෙතත්, 60 දශකයේ දී, ප්රපංචයක් පර්යේෂණාත්මකව සොයා ගන්නා ලද අතර, මුලින්ම භෞතික විද්යාඥයින් ව්යාකූලත්වයට පත් විය. A. N. Oraevsky විසින් "වර්ධක මාධ්යයේ සුපර්ලුමිනල් තරංග" (UFN අංක 12, 1998) යන ලිපියෙහි මෙය විස්තරාත්මකව විස්තර කර ඇත. මෙහිදී අපි කාරණයේ සාරය කෙටියෙන් සාරාංශ කරමු, එම ලිපියට විස්තර ගැන උනන්දුවක් දක්වන පාඨකයා යොමු කරමු.
ලේසර් සොයා ගැනීමෙන් ටික කලකට පසු, 1960 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, කෙටි (1 ns = 10 -9 s අනුපිළිවෙලෙහි කාලසීමාවක් සහිත) අධි බලැති ආලෝක ස්පන්දන ලබා ගැනීමේ ගැටලුව මතු විය. මෙය සිදු කිරීම සඳහා කෙටි ලේසර් ස්පන්දනයක් දෘශ්ය ක්වොන්ටම් ඇම්ප්ලිෆයර් හරහා යවන ලදී. කදම්බ බෙදන දර්පණයකින් ස්පන්දනය කොටස් දෙකකට බෙදා ඇත. ඔවුන්ගෙන් එක් කෙනෙක්, වඩා බලවත්, ඇම්ප්ලිෆයර් වෙත යවන ලද අතර, අනෙක වාතයේ ප්රචාරය කර යොමු ස්පන්දනයක් ලෙස සේවය කරන ලද අතර, එය ඇම්ප්ලිෆයර් හරහා ගමන් කරන ස්පන්දනය සංසන්දනය කිරීමට හැකි විය. ස්පන්දන දෙකම ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් වෙත ලබා දුන් අතර, ඒවායේ ප්රතිදාන සංඥා oscilloscope තිරය මත දෘශ්ය ලෙස නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. ඇම්ප්ලිෆයර් හරහා ගමන් කරන ආලෝක ස්පන්දනය සමුද්දේශ ස්පන්දනයට සාපේක්ෂව එහි යම් ප්‍රමාදයක් අත්විඳිනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන ලදී, එනම් ඇම්ප්ලිෆයරයේ ආලෝකය ප්‍රචාරණ වේගය වාතයට වඩා අඩු වනු ඇත. වාතයට වඩා වැඩි වේගයකින් පමණක් නොව, රික්තයේ දී ආලෝකයේ වේගයට වඩා කිහිප ගුණයකින් වැඩි වේගයකින් ස්පන්දනය ඇම්ප්ලිෆයර් හරහා ප්‍රචාරණය වන බව සොයා ගත් විට පර්යේෂකයන් පුදුමයට පත් විය!
පළමු කම්පනයෙන් සුවය ලැබීමෙන් පසු භෞතික විද්යාඥයන් එවැනි අනපේක්ෂිත ප්රතිඵලය සඳහා හේතුව සොයා බැලීමට පටන් ගත්හ. විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදයේ මූලධර්ම ගැන කිසිවෙකුට සුළු සැකයක්වත් නොතිබූ අතර, නිවැරදි පැහැදිලි කිරීම සොයා ගැනීමට උපකාරී වූයේ මෙයයි: SRT හි මූලධර්ම සංරක්ෂණය කර ඇත්නම්, පිළිතුර වර්ධක මාධ්යයේ ගුණාංග වලින් සෙවිය යුතුය. .
මෙහි විස්තර නොගෙන අපි පෙන්වා දෙන්නේ ඒ බව පමණි සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණයවර්ධක මාධ්යයේ ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණය තත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම පැහැදිලි කළේය. කාරණය වූයේ ස්පන්දනය ප්‍රචාරණය කිරීමේදී ෆෝටෝන සාන්ද්‍රණය වෙනස් වීමයි - දක්වා මාධ්යයේ විස්තාරණ සාධකයේ වෙනසක් හේතුවෙන් වෙනස් වීමකි. සෘණ අගයස්පන්දනයේ පසුපස කොටස ගමන් කිරීමේදී, මාධ්යය දැනටමත් ශක්තිය අවශෝෂණය කරන විට, ආලෝක ස්පන්දනයට මාරුවීම හේතුවෙන් එහිම සංචිතය දැනටමත් භාවිතා කර ඇත. අවශෝෂණය වැඩි වීමක් සිදු නොවේ, නමුත් ආවේගය අඩු වන අතර, එමගින් ආවේගය ඉදිරිපස ශක්තිමත් වන අතර එහි පිටුපස දුර්වල වේ. ඇම්ප්ලිෆයර් මාධ්යයේ ආලෝකයේ වේගයෙන් චලනය වන උපකරණයක් ආධාරයෙන් අපි ස්පන්දනය නිරීක්ෂණය කරන බව සිතමු. මාධ්යය පාරදෘශ්‍ය නම්, නිශ්චලතාවයෙන් මිදුණු ආවේගයක් අපට පෙනෙනු ඇත. ඉහත සඳහන් කළ ක්‍රියාවලිය සිදුවන මාධ්යයේ දී, නාඩි දාරය ශක්තිමත් වීම සහ පසුගාමී දාරය දුර්වල වීම නිරීක්ෂකයාට පෙනෙන්නේ, මාධ්යය, ස්පන්දනය ඉදිරියට ගෙන යන ආකාරයට ය. . නමුත් උපාංගය (නිරීක්ෂක) ආලෝකයේ වේගයෙන් චලනය වන නිසාත්, ආවේගය එය අභිබවා යන නිසාත්, එවිට ආවේගයේ වේගය ආලෝකයේ වේගය ඉක්මවා යයි! අත්හදා බැලීම් කරන්නන් විසින් ලියාපදිංචි කරන ලද මෙම බලපෑමයි. මෙහි ඇත්ත වශයෙන්ම සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය සමඟ කිසිදු ප්රතිවිරෝධතාවක් නොමැත: එය හුදෙක් විස්තාරණ ක්‍රියාවලිය වන්නේ කලින් පිටතට පැමිණි ෆෝටෝනවල සාන්ද්‍රණය පසුව පිටතට පැමිණි ඒවාට වඩා වැඩි වීමයි. සුපර්ලුමිනල් වේගයෙන් චලනය වන ෆෝටෝන නොව, ස්පන්දනයේ ලියුම් කවරය, විශේෂයෙන් එහි උපරිමය, දෝලනය වන විට නිරීක්ෂණය කෙරේ.
මේ අනුව, සාමාන්ය මාධ්‍යවල සෑම විටම ආලෝකයේ දුර්වල වීමක් සහ එහි වේගයේ අඩුවීමක්, වර්තන දර්ශකය මගින් තීරණය වන අතර, සක්‍රීය ලේසර් මාධ්‍යවල දී, ආලෝකයේ විස්තාරණය පමණක් නොව, සුපර්ලුමිනල් වේගයකින් ස්පන්දනය ප්‍රචාරණය ද නිරීක්ෂණය කෙරේ.
සමහර භෞතික විද්යාඥයන් උමං ආචරණයේ සුපර්ලුමිනල් චලිතය පවතින බව පර්යේෂණාත්මකව ඔප්පු කිරීමට උත්සාහ කර ඇත, එය වඩාත්ම එකකි. පුදුම සංසිද්ධිතුල ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව. මෙම බලපෑම සමන්විත වන්නේ ක්ෂුද්‍ර අංශුවක් (වඩාත් නිවැරදිව, ක්ෂුද්‍ර වස්තුවක්, in විවිධ කොන්දේසිඅංශුවක ගුණාංග සහ තරංගයක ගුණ යන දෙකම ප්‍රදර්ශනය කිරීම ඊනියා විභව බාධකය විනිවිද යාමට සමත් වේ - සම්භාව්‍ය යාන්ත්‍ර විද්යාවේ සම්පූර්ණයෙන්ම කළ නොහැකි සංසිද්ධියක් (පහත දැක්වෙන තත්වය සමාන වනු ඇත: බිත්තියකට විසි කරන ලද බෝලයක් බිත්තියේ අනෙක් පැත්තේ හෝ රැල්ලක් වැනි චලිතයක් බිත්තියට බැඳ ඇති ලණුවක් අනෙක් පැත්තේ බිත්තියේ බැඳ ඇති කඹයට යවනු ලැබේ). සාරය උමං බලපෑමක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්යාවේ පහත පරිදි වේ. යම්කිසි ශක්තියක් සහිත ක්ෂුද්‍ර වස්තුවක් ගමන් කිරීමේදී ක්ෂුද්‍ර වස්තුවේ ශක්තියට වඩා විභව ශක්තියක් ඇති ප්‍රදේශයක් හමු වුවහොත්, මෙම ප්‍රදේශය එයට බාධකයක් වන අතර එහි උස ශක්ති වෙනස මගින් තීරණය වේ. නමුත් ක්ෂුද්‍ර වස්තුව බාධකය හරහා "කාන්දු" වේ! ශක්තිය සහ අන්තර්ක්‍රියා කාලය සඳහා ලියා ඇති සුප්රසිද්ධ හයිසන්බර්ග් අවිනිශ්චිතතා සම්බන්ධය මගින් ඔහුට මෙම හැකියාව ලබා දී ඇත. බාධකය සමඟ ක්ෂුද්‍ර වස්තුවේ අන්තර්ක්‍රියා ප්රමාණවත් නිශ්චිත කාලයක් සඳහා සිදුවන්නේ නම්, ක්ෂුද්‍ර වස්තුවේ ශක්තිය, ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, අවිනිශ්චිතතාවයෙන් සංලක්ෂිත වන අතර, මෙම අවිනිශ්චිතතාවය බාධක උස අනුපිළිවෙලින් නම්, එවිට දෙවැන්න ක්ෂුද්‍ර වස්තුවට ජයගත නොහැකි බාධාවක් වීම නතර වේ. එය ඉක්මවා යා හැකි යැයි විශ්වාස කරන භෞතික විද්යාඥයින් ගණනාවක පර්යේෂණ විෂය බවට පත් වී ඇත්තේ විභව බාධකය හරහා විනිවිද යාමේ වේගයයි. සමඟ.
1998 ජූනි මාසයේදී, සුපිරි ලුමිනල් චලිතයේ ගැටළු පිළිබඳ ජාත්‍යන්තර සම්මන්ත්‍රණයක් කොලෝන්හිදී පැවැත්විණි, එහිදී රසායනාගාර හතරකින් ලබාගත් ප්‍රති results ල - බර්ක්ලි, වියානා, කොලෝන් සහ ෆ්ලෝරන්ස් හි සාකච්ඡා කරන ලදී.
අවසාන වශයෙන්, 2000 දී, සුපිරි ලුමිනල් ප්‍රචාරණයේ බලපෑම් ඇති වූ නව අත්හදා බැලීම් දෙකක් වාර්තා විය. ඉන් එකක් ප්‍රින්ස්ටන් (ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) හි පර්යේෂණ ආයතනයක ලිජුන් වොන්ග් සහ සම සේවකයින් විසින් සිදු කරන ලදී. ඔහුගේ ප්රතිඵලය වන්නේ සීසියම් වාෂ්ප පිරවූ කුටියකට ඇතුළු වන ආලෝක ස්පන්දනයක් එහි වේගය 300 ගුණයකින් වැඩි වීමයි. ස්පන්දනය ඉදිරිපස බිත්තිය හරහා කාමරයට ඇතුළු වීමට පෙර පවා ස්පන්දනයේ ප්රධාන කොටස කුටියේ ඈත බිත්තියෙන් පිටවන බව පෙනී ගියේය. එවැනි තත්වයක් සාමාන්ය බුද්ධියට පමණක් නොව, සාරය වශයෙන්, සාපේක්ෂතාවාදයේ න්‍යායට ද පටහැනිය.
L. Wong ගේ වාර්තාව භෞතික විද්යාඥයන් අතර තීව්‍ර සංවාදයකට තුඩු දුන් අතර, ඔවුන්ගෙන් බොහෝ දෙනෙක් ලබාගත් ප්‍රතිඵලවල සාපේක්ෂතාවාදයේ මූලධර්ම උල්ලංඝනය කිරීමක් දැකීමට නැඹුරු නොවේ. ඔවුන් විශ්වාස කරන අභියෝගය වන්නේ මෙම අත්හදා බැලීම නිවැරදිව පැහැදිලි කිරීමයි.
L. Wong ගේ අත්හදා බැලීමේ දී, සීසියම් වාෂ්ප සහිත කුටීරයට ඇතුළු වන ආලෝක ස්පන්දනය 3 μs පමණ කාලයක් පැවතුනි. සීසියම් පරමාණු ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික තත්වයන් දහසයකින් පැවතිය හැක, ඒවා "භූමි තත්ත්‍වයේ අධි සුක්ෂම චුම්බක උප මට්ටම්" ලෙස හැඳින්වේ. දෘෂ්‍ය ලේසර් පොම්ප කිරීම භාවිතයෙන්, පරමාණු සියල්ලම පාහේ මෙම අවස්ථා දහසයෙන් එකකට පමණක් ගෙන එන ලද අතර එය කෙල්වින් පරිමාණයේ (-273.15 o C) නිරපේක්ෂ ශුන්‍ය උෂ්ණත්වයට අනුරූප වේ. සීසියම් කුටියේ දිග සෙන්ටිමීටර 6 ක් විය. රික්තයක දී ආලෝකය 0.2 ns දී සෙන්ටිමීටර 6 ක් ගමන් කරයි. මිනුම් පෙන්වා ඇති පරිදි, ආලෝක ස්පන්දනය රික්තයට වඩා 62 ns කෙටි කාලයකදී සීසියම් සමඟ කුටිය හරහා ගමන් කරයි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, සීසියම් මාධ්‍යයක් හරහා ස්පන්දනයේ සංක්‍රමණ කාලය "අඩු" ලකුණක් ඇත! ඇත්ත වශයෙන්ම, අපි 0.2 ns න් 62 ns අඩු කළහොත්, අපට "ඍණ" කාලයක් ලැබේ. මාධ්යයේ මෙම "සෘණ ප්‍රමාදය" - තේරුම්ගත නොහැකි කාල පැනීම - ස්පන්දනය රික්තකයේ කුටීරය හරහා 310 ගමන් කරන කාලයට සමාන වේ. මෙම "කාලය ආපසු හැරවීමේ" ප්‍රතිවිපාකය වූයේ කුටීරයෙන් පිටවන ආවේගය කුටියේ ආසන්න බිත්තියට පැමිණීමට පෙර එහි සිට මීටර් 19 ක් පමණ දුරක් යාමට සමත් වීමයි. එවැනි ඇදහිය නොහැකි තත්වයක් පැහැදිලි කළ හැක්කේ කෙසේද (ඇත්ත වශයෙන්ම, අත්හදා බැලීමේ සංශුද්ධතාවය පිළිබඳ සැකයක් නොමැති නම්)?
දැනට පවතින සාකච්ඡාව අනුව විනිශ්චය කිරීම, නිශ්චිත පැහැදිලි කිරීමක් තවමත් සොයාගෙන නැත, නමුත් මාධ්යයේ අසාමාන්ය විසරණ ගුණාංග මෙහි කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බවට සැකයක් නැත: ලේසර් ආලෝකය මගින් උද්දීපනය කරන ලද පරමාණු වලින් සමන්විත සීසියම් වාෂ්ප විෂම විසරණය සහිත මාධ්‍යයකි. . එය කුමක්දැයි අපි කෙටියෙන් සිහිපත් කරමු.
ද්‍රව්‍යයක විසරණය යනු අදියර (සාමාන්ය) වර්තන දර්ශකයේ යැපීමයි nආලෝකයේ තරංග ආයාමය මත l. සාමාන්ය විසරණය සමඟ, තරංග ආයාමය අඩු වීමත් සමඟ වර්තන දර්ශකය වැඩි වන අතර වීදුරු, ජලය, වාතය සහ ආලෝකයට විනිවිද පෙනෙන අනෙකුත් සියලුම ද්‍රව්‍යවල මෙය සිදු වේ. ආලෝකය ප්‍රබල ලෙස අවශෝෂණය කරන ද්රව්ය වලදී, වර්තන දර්ශකයේ ගමන් මග තරංග ආයාමයේ වෙනසක් සමඟ ප්‍රතිවර්තනය වන අතර එය වඩාත් තියුණු වේ: l හි අඩුවීමක් සමඟ (w සංඛ්‍යාතයේ වැඩි වීම), වර්තන දර්ශකය තියුනු ලෙස අඩු වන අතර යම් තරංග ආයාම පරාසයක ඒකීයතාවයට වඩා අඩු වේ (අදියර වේගය වී f > සමඟ) මෙය ද්‍රව්‍යයක ආලෝක ප්‍රචාරණ රටාව රැඩිකල් ලෙස වෙනස් වන විෂම විසරණයයි. කණ්ඩායම් වේගය වී cp තරංගවල අවධි ප්‍රවේගයට වඩා වැඩි වන අතර රික්තයේ දී ආලෝකයේ ප්රවේගය ඉක්මවිය හැක (සහ සෘණ බවට ද පත් වේ). L. Wong ඔහුගේ අත්හදා බැලීමේ ප්රතිඵල පැහැදිලි කිරීමේ හැකියාවට යටින් පවතින හේතුව ලෙස මෙම තත්ත්වය පෙන්වා දෙයි. කෙසේ වෙතත්, තත්වය සැලකිල්ලට ගත යුතුය වී gr > සමඟකුඩා (සාමාන්ය) විසරණය සඳහා, විනිවිද පෙනෙන මාධ්‍ය සඳහා කණ්ඩායම් ප්රවේගය යන සංකල්පය හඳුන්වා දුන් බැවින්, තරංග සමූහයක් ප්‍රචාරණය කිරීමේදී එහි හැඩය පාහේ වෙනස් නොවන විට එය සම්පූර්ණයෙන්ම විධිමත් වේ. කෙසේ වෙතත්, විෂම විසරණයේ කලාපවල, ආලෝකය ස්පන්දනය වේගයෙන් විකෘති වී ඇති අතර කණ්ඩායම් ප්රවේගය පිළිබඳ සංකල්පය එහි අර්ථය අහිමි වේ; මෙම අවස්ථාවෙහිදී, සංඥා ප්රවේගය සහ ශක්ති ප්‍රචාරණ ප්රවේගය පිළිබඳ සංකල්ප හඳුන්වා දී ඇති අතර, විනිවිද පෙනෙන මාධ්‍ය කණ්ඩායම් ප්රවේගය සමඟ සමපාත වන අතර, අවශෝෂණය සහිත මාධ්‍යවල ඒවා රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩු මට්ටමක පවතී. නමුත් වොන්ග්ගේ අත්හදා බැලීමේ සිත්ගන්නා සුළු දෙය මෙයයි: සැහැල්ලු ස්පන්දනයක්, විෂම විසරණයක් සහිත මාධ්‍යයක් හරහා ගමන් කරයි, විකෘති නොවේ - එය එහි හැඩය හරියටම රඳවා ගනී! තවද මෙය කණ්ඩායම් ප්රවේගය සමඟ ආවේගය ප්‍රචාරණය වන උපකල්පනයට අනුරූප වේ. නමුත් එසේ නම්, මාධ්යයේ විෂම විසර්ජනය හරියටම අවශෝෂණයට හේතු වුවද, මාධ්යයේ අවශෝෂණයක් නොමැති බව පෙනේ! බොහෝ දේ අපැහැදිලි බව හඳුනා ගනිමින් වොං විසින්ම විශ්වාස කරන්නේ ඔහුගේ පර්යේෂණාත්මක සැකසුම තුළ සිදුවෙමින් පවතින දේ පළමු ආසන්න වශයෙන් පහත පරිදි පැහැදිලි කළ හැකි බවයි.
ආලෝක ස්පන්දනයක් විවිධ තරංග ආයාම (සංඛ්‍යාත) සහිත බොහෝ සංරචක වලින් සමන්විත වේ. රූපයේ දැක්වෙන්නේ මෙම සංරචක තුනක් (තරංග 1-3). යම් අවස්ථාවක දී, තරංග තුනම අදියරෙහි පවතී (ඒවායේ උපරිමය සමපාත වේ); මෙන්න ඔවුන්, එකතු කරමින්, එකිනෙකා ශක්තිමත් කර ආවේගයක් සාදයි. තරංග තවදුරටත් අභ්‍යවකාශයේ ප්‍රචාරණය වන විට, ඒවා අදියරෙන් බැහැර වන අතර එමඟින් එකිනෙකා "නිවා දමයි".
විෂම විසරණ කලාපයේ (සීසියම් සෛලය ඇතුළත), කෙටි වූ තරංගය (තරංග 1) දිගු වේ. අනෙක් අතට, තුනෙන් දිගම වූ තරංගය (තරංග 3) කෙටිම වේ.
ඒ අනුව තරංගවල අවධීන් ද ඒ අනුව වෙනස් වේ. තරංග සීසියම් සෛලය හරහා ගමන් කළ විට, ඒවායේ තරංග ඉදිරිපස යථා තත්ත්වයට පත් වේ. විෂම විසරණයක් සහිත ද්‍රව්‍යයක අසාමාන්ය අවධි මොඩියුලේෂන් එකකට භාජනය වී, සලකා බලන තරංග තුන නැවතත් යම් අවස්ථාවක දී අදියරකට පැමිණේ. මෙහිදී ඒවා නැවත එකතු වී සීසියම් මාධ්‍යයට ඇතුළු වන හැඩයට සමාන හැඩයකින් යුත් ස්පන්දනයක් සාදයි.
සාමාන්යයෙන් වාතයේ සහ ඇත්ත වශයෙන්ම ඕනෑම විනිවිද පෙනෙන මාධ්යයකින් සාමාන්ය විසරණයආලෝක ස්පන්දනයට දුරස්ථ දුරක් ප්‍රචාරණය කිරීමේදී එහි හැඩය නිවැරදිව පවත්වා ගත නොහැක, එනම් එහි සියලුම සංරචක ප්‍රචාරණ මාර්ගයේ කිසිදු දුරස්ථ ස්ථානයක අදියරෙහි පැවතිය නොහැක. සාමාන්ය තත්ව යටතේ, එවැනි දුරස්ථ ස්ථානයක ආලෝක ස්පන්දනයක් ටික වේලාවකට පසු දිස්වේ. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීමේ දී භාවිතා කරන ලද මාධ්යයේ විෂම ගුණාංග හේතුවෙන්, දුරස්ථ ලක්ෂ්‍යයේ ස්පන්දනය මෙම මාධ්‍යයට ඇතුළු වන විට මෙන් පියවරෙන් පියවරට පත් විය. මේ අනුව, ආලෝක ස්පන්දනය හැසිරෙන්නේ එය දුරස්ථ ස්ථානයකට යන ගමනේදී ඍණාත්මක කාල ප්‍රමාදයක් ඇති ලෙසයි, එනම්, එය පසුව නොව, එය මාධ්යය පසු කිරීමට වඩා කලින් පැමිණේ!
බොහෝ භෞතික විද්යාඥයින් මෙම ප්රතිඵලය සම්බන්ධ කිරීමට නැඹුරු වන්නේ කුටියේ විසරණ මාධ්යයේ අඩු තීව්‍රතා පූර්වගාමියෙකුගේ පෙනුමයි. කාරණය වන්නේ ස්පන්දනයේ වර්ණාවලි විසංයෝජනයේ දී, ස්පන්දනයේ "ප්රධාන කොටස" ට වඩා ඉදිරියෙන් යන ඊනියා පූර්වගාමියා නොසැලකිය හැකි විස්තාරය සහිත අත්තනෝමතික ලෙස ඉහළ සංඛ්‍යාතවල සංරචක වර්ණාවලියේ අඩංගු වීමයි. සංස්ථාපිතයේ ස්වභාවය සහ පූර්වගාමියාගේ ස්වරූපය මාධ්යයේ විසරණ නීතිය මත රඳා පවතී. මෙය මනසේ තබාගෙන, වොන්ග්ගේ අත්හදා බැලීමේ සිදුවීම් අනුපිළිවෙල පහත පරිදි අර්ථකථනය කිරීමට යෝජනා කෙරේ. එන තරංගය, තමා ඉදිරියෙන් ඇති පෙරනිමිත්ත "දිගු" කර, කැමරාව වෙත ළඟා වේ. පැමිණෙන තරංගයේ උච්චතම අවස්ථාව කුටියේ අසල බිත්තියට පහර දීමට පෙර, පූර්වගාමියා කුටියේ ස්පන්දනයක පෙනුම ආරම්භ කරයි, එය දුර බිත්තියට ළඟා වන අතර එයින් පරාවර්තනය වී "ප්‍රතිලෝම තරංගයක්" සාදයි. මෙම තරංගය, 300 ගුණයක් වේගයෙන් පැතිරෙයි සමඟ, අසල බිත්තිය වෙත ළඟා වන අතර පැමිණෙන තරංගය හමුවෙයි. එක් තරංගයක මුදුන් තවත් රැල්ලක අගල හමුවන අතර එමඟින් ඒවා එකිනෙක අවලංගු වන අතර කිසිවක් ඉතිරි නොවේ. එන තරංගය සීසියම් පරමාණු වෙත “ණය ආපසු” ලබා දෙන බව පෙනේ, එය කුටියේ අනෙක් කෙළවරේ ශක්තිය “ණයට” ගත්තේය. අත්හදා බැලීමේ ආරම්භය සහ අවසානය පමණක් නැරඹූ කෙනෙකුට පෙනෙනුයේ කාලයාගේ ඇවෑමෙන් ඉදිරියට "පැන" වේගයෙන් ගමන් කරන ආලෝක ස්පන්දනයක් පමණි. සමඟ.
L. Wong විශ්වාස කරන්නේ ඔහුගේ අත්හදා බැලීම සාපේක්ෂතාවාදයට අනුකූල නොවන බවයි. සුපිරි ලුමිනල් වේගයේ අනපේක්ෂිත බව පිළිබඳ ප්‍රකාශය අදාළ වන්නේ විවේක ස්කන්ධයක් ඇති වස්තූන් සඳහා පමණක් බව ඔහු විශ්වාස කරයි. ස්කන්ධය පිළිබඳ සංකල්පය සාමාන්යයෙන් අදාළ නොවන තරංග ආකාරයෙන් හෝ, දන්නා පරිදි ශුන්‍යයට සමාන විවේක ස්කන්ධයක් සහිත ෆෝටෝන ආකාරයෙන් ආලෝකය නිරූපණය කළ හැක. එබැවින් වොංට අනුව රික්තයක ආලෝකයේ වේගය සීමාව නොවේ. එසේ වුවද, තමා සොයාගත් බලපෑමට වඩා වැඩි වේගයකින් තොරතුරු සම්ප්රේෂණය කිරීමට නොහැකි බව වොං පිළිගනී. සමඟ.
එක්සත් ජනපදයේ Los Alamos ජාතික රසායනාගාරයේ භෞතික විද්යාඥ P. Milonni පවසන්නේ "මෙහි ඇති තොරතුරු දැනටමත් ස්පන්දනයේ ප්‍රමුඛ කෙළවරේ අඩංගු වී ඇත.
බොහෝ භෞතික විද්යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ එයයි නව රැකියාවමූලික ප්‍රතිපත්තිවලට තලා දැමීමේ පහරක් එල්ල නොකරයි. නමුත් සියලුම භෞතික විද්යාඥයින් ප්රශ්නය විසඳා ඇතැයි විශ්වාස නොකරයි. 2000 දී තවත් රසවත් අත්හදා බැලීමක් සිදු කළ ඉතාලි පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ මහාචාර්ය A. Ranfagni පවසන්නේ ප්රශ්නය තවමත් විවෘතව පවතින බවයි. Daniel Mugnai, Anedio Ranfagni සහ Rocco Ruggeri විසින් සිදු කරන ලද මෙම අත්හදා බැලීමේදී සෙන්ටිමීටර තරංග රේඩියෝ තරංග සාමාන්ය වාතයේ ඉක්මවන වේගයකින් ප්‍රචාරණය වන බව සොයා ගන්නා ලදී. සමඟ 25% කින්.
සාරාංශගත කිරීම, අපට පහත සඳහන් දේ පැවසිය හැකිය. කටයුතු පසුගිය වසරවලසමහර තත්වයන් යටතේ, සුපිරි ලුමිනල් වේගය ඇත්ත වශයෙන්ම සිදු විය හැකි බව පෙන්වන්න. නමුත් සුපර්ලුමිනල් වේගයෙන් චලනය වන්නේ කුමක්ද? සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය, දැනටමත් සඳහන් කර ඇති පරිදි, ද්රව්යමය ශරීර සඳහා සහ තොරතුරු රැගෙන යන සංඥා සඳහා එවැනි වේගයක් තහනම් කරයි. එසේ වුවද, සමහර පර්යේෂකයන් විශේෂයෙන් සංඥා සඳහා ආලෝක බාධක ජය ගැනීම පෙන්නුම් කිරීමට ඔවුන්ගේ උත්සාහයන් තුළ ඉතා නොනැසී පවතී. මෙයට හේතුව වන්නේ විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදයේ දැඩි ගණිතමය සාධාරණීකරණයක් නොමැති වීමයි (පදනමක් ලෙස, මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ මත විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය) වඩා වැඩි වේගයකින් සංඥා සම්ප්රේෂණය කිරීමේ නොහැකියාව සමඟ. SRT හි එවැනි නොහැකියාවක් ස්ථාපිත වී ඇත, කෙනෙකුට ප්රවේග එකතු කිරීම සඳහා අයින්ස්ටයින් සූත්රය මත පදනම්ව තනිකරම ගණිතමය වශයෙන් පැවසිය හැකිය, නමුත් මූලික ආකාරයකින් මෙය හේතුකාරක මූලධර්මය මගින් සනාථ වේ. අයින්ස්ටයින් විසින්ම, සුපර්ලුමිනල් සංඥා සම්ප්රේෂණය පිළිබඳ ප්රශ්නය සලකා බලමින්, මෙම අවස්ථාවේ දී, "... සාක්ෂාත් කර ගත් ක්‍රියාව හේතුවට පෙර ඇති සංඥා සම්ප්රේෂණ යාන්ත්‍රණයක් ගැන සලකා බැලීමට අපට බල කෙරෙයි. නමුත්, මෙම ප්රතිඵලය හුදු තාර්කික ප්රතිඵලයක් වුවද දෘෂ්ටි කෝණයෙන් එය අඩංගු නොවේ, මගේ මතය අනුව, කිසිදු ප්රතිවිරෝධතාවක් නැත, කෙසේ වෙතත් එය අපගේ සියලු අත්දැකීම්වල ස්වභාවයට බෙහෙවින් පටහැනි වන අතර එය අනුමාන කිරීමට නොහැකි ය V > cප්රමාණවත් ලෙස ඔප්පු වී ඇති බව පෙනේ. "සුපර් ලුමිනල් සංඥා සම්ප්‍රේෂණයේ නොහැකියාවට යටින් පවතින මුල් ගල වන්නේ හේතු කාරකයයි. මෙම ගල, පෙනෙන විදිහට, එවැනි සංඥා හඳුනා ගැනීමට කොතරම් උත්සාහ කළත්, ව්‍යතිරේකයකින් තොරව, සුපර්ලුමිනල් සංඥා සඳහා වන සියලු සෙවීම් පැකිළෙනු ඇත. මොකද ඒක තමයි අපේ ලෝකේ ස්වභාවය.
අවසාන වශයෙන්, ඉහත සඳහන් සියල්ල අපගේ ලෝකයට, අපගේ විශ්වයට විශේෂයෙන් අදාළ වන බව අවධාරණය කළ යුතුය. මේ නියමය කළේ මෑත කාලයේතාරකා භෞතික විද්යාවේ සහ විශ්ව විද්යාවේ දී, අපෙන් සැඟවී ඇති බොහෝ විශ්වවල පැවැත්මට ඉඩ සලසන නව උපකල්පනයන් දිස්වේ, ස්ථාන විද්‍යාත්මක උමං මගින් සම්බන්ධ කර ඇත - ජම්පර්. නිදසුනක් වශයෙන්, සුප්රසිද්ධ තාරකා භෞතික විද්යාඥ N. S. Kardashev විසින් මෙම දෘෂ්ටිකෝණය බෙදාහදා ගනී. බාහිර නිරීක්ෂකයෙකු සඳහා, මෙම උමං මාර්ගවලට පිවිසුම් කළු කුහරවලට සමාන විෂම ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍ර මගින් සලකුණු කර ඇත. උපකල්පනවල කතුවරුන් විසින් යෝජනා කරන ලද පරිදි එවැනි උමං වල චලනයන් ආලෝකයේ වේගය මගින් සාමාන්ය අවකාශයේ පනවා ඇති වේග සීමාව මග හැරීමට හැකි වන අතර, ඒ අනුව, කාල යන්ත්‍රයක් නිර්මාණය කිරීමේ අදහස සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හැකි වේ. දේවල්. මෙතෙක් එවැනි උපකල්පනයන් විද්‍යා ප්‍රබන්ධ කථාවලින් සිහිපත් කරන නමුත්, ද්රව්ය ලෝකයේ ව්‍යුහයේ බහු-මූලද්‍රව්‍ය ආකෘතියක මූලික හැකියාව යමෙකු නිශ්චිතවම ප්‍රතික්ෂේප කළ යුතු නැත. තවත් දෙයක් නම් මෙම අනෙකුත් සියලුම විශ්වයන් පිරිසිදුව පවතිනු ඇත ගණිතමය ඉදිකිරීම්න්‍යායික භෞතික විද්යාඥයන් අපගේ විශ්වයේ ජීවත් වන අතර ඔවුන්ගේ සිතුවිලි වල බලයෙන් අපට වසා ඇති ලෝක සොයා ගැනීමට උත්සාහ කරයි.
එකම මාතෘකාව පිළිබඳ කාමරයක බලන්න
ආලෝකය ප්රකාශ භෞතික විද්යාවේ ප්රධාන සංකල්පවලින් එකකි. ආලෝකය යනු මිනිස් ඇසට පෙනෙන විද්යුත් චුම්භක විකිරණයකි.
දශක ගනනාවක් තිස්සේ, හොඳම මනස ආලෝකය ගමන් කරන ආකාරය සහ එය කුමක්ද යන්න තීරණය කිරීමේ ගැටලුව සමඟ පොරබදමින් සිටින අතර, ඒ සමඟම සිදු වන සියලු ගණනය කිරීම්. 1676 දී භෞතික විද්යාඥයින්ගේ කවයේ විප්ලවයක් සිදු විය. Ole Römer නම් ඩෙන්මාර්ක් තාරකා විද්‍යාඥයා ආලෝකය විශ්වය හරහා අසීමිත වේගයකින් ගමන් කරයි යන ප්‍රකාශය අසත්‍ය කළේය.
1676 දී Ole Roemer රික්තයක ආලෝකයේ වේගය තීරණය කළේය 299792458 m/s.
පහසුව සඳහා, මෙම රූපය වට කර ඇත. 300,000 m / s නාමික අගයක් තවමත් භාවිතා වේ.
මෙම රීතිය, අපට සාමාන්ය තත්ව යටතේ, අපගේ ඇස්වලට ස්පර්ශ වන වර්ණාවලියේ X-කිරණ, ආලෝකය සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග ඇතුළුව සියලුම වස්තූන් සඳහා ව්‍යතිරේකයකින් තොරව අදාළ වේ.
දෘශ්ය විද්‍යාව අධ්‍යයනය කරන නවීන භෞතික විද්යාඥයින් ආලෝකයේ වේගයේ අගයට ලක්ෂණ කිහිපයක් ඇති බව ඔප්පු කර ඇත:
- ස්ථාවරත්වය;
- ළඟා විය නොහැකි;
- අතපය.
විවිධ මාධ්‍යවල ආලෝකයේ වේගය
භෞතික නියතයක් එහි පරිසරය මත, විශේෂයෙන්ම වර්තන දර්ශකය මත කෙලින්ම රඳා පවතින බව මතක තබා ගත යුතුය. මේ සම්බන්ධයෙන්, නිශ්චිත අගය වෙනස් විය හැකිය, මන්ද එය සංඛ්යාතයන් නිසාය.
ආලෝකයේ වේගය ගණනය කිරීමේ සූත්රය මෙසේ ලියා ඇත c = 3 * 10^8 m/s.
කැමති ද
ජලයේ ආලෝකයේ වේගය රික්තකයට වඩා වෙනස් වේ. එහි වටිනාකම සොයා ගැනීමට, ඔබ 299 792 458 අංකය 1.33 න් බෙදිය යුතුය. ප්රතිඵලය අංකයකි 225407 km/sමෙය ජලයේ ආලෝකය පැතිරීමේ වේගයයි.
වාතයේ ආලෝකයේ වේගය කි.මී 1,079,252,848.8 (හෝ 299,700 km/s). එය සොයා ගැනීමට, ඔබ රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය වාතයේ වර්තන දර්ශකය මගින් බෙදිය යුතුය. පිළිතුර පැයට කි.මී. හෝ තත්පරයට මීටර වලින් පෙන්විය හැක.
ආලෝකයේ වේගය වේගවත්ම අගයද?
බොහෝ පාසල් සිසුන් සහ සිසුන් කල්පනා කරති: ආලෝකයේ වේගයට වඩා වැඩි වේගය කුමක්ද? එහෙම දෙයක් කොහෙත්ම තියෙනවද? පිළිතුර නිසැක ය: නැත!
රික්තයක් තුළ ආලෝකය පැතිරීමේ වේගය ලබා ගත නොහැකි අගයක් ලෙස සැලකේ. මෙම සීමාවට ළඟා වන පරමාණුවලට සිදු විය හැකි දේ පිළිබඳව විද්යාඥයින් එකඟත්වයකට පැමිණ නැත.
වෙනත් දේ අතර, ස්කන්ධයක් සහිත අංශුවකට ආලෝක කදම්භයක වේගයට ළඟා විය හැකි බව පර්යේෂකයන් සොයා ගත්හ. නමුත් ඇයට ඇයව අල්ලා ගත නොහැකි අතර ඊටත් වඩා වැඩිය. ආලෝකයේ උපරිම වේගය තවමත් එසේමය.
කොස්මික් කිරණ අධ්‍යයනයේ දී ආසන්නතම සංඛ්‍යාත්මක දර්ශකය ලබා ගන්නා ලදී. තරංග ආයාමය සැලකිල්ලට ගනිමින් ඒවා විෙශේෂෙයන් සන්නද්ධ අංශු ත්වරකවල විසුරුවා හරින ලදී.
මෙම අංකය එතරම් වැදගත් වන්නේ ඇයි? කාරණය නම් රික්තකය සෑම දෙයක්ම ආවරණය කරයි අවකාශය. ආලෝකය රික්තයක් තුළ හැසිරෙන ආකාරය දැන ගැනීමෙන්, අපගේ විශ්වයේ චලනය වන උපරිම වේගය කුමක්දැයි අපට සිතාගත හැකිය.
ආලෝකයට වඩා වේගයෙන් ගමන් කළ නොහැක්කේ ඇයි?
එසේනම් සාමාන්ය තත්ව යටතේ CPC නියතය ජයගත නොහැක්කේ ඇයි? න්යාය මත පදනම්ව, අතිරික්ත තත්වයක් තුළ, ලෝකය ගොඩනැගීමේ මූලික නීතිය උල්ලංඝනය වන බව අපට ආරක්ෂිතව පැවසිය හැකිය, විශේෂයෙන් කිවහොත්, හේතුකාරක නීතිය. මෙම නීතියට අනුව, බලපෑම එහි හේතුවට වඩා ඉදිරියෙන් සිටීමට නොහැකිය.
සඳහා මෙම විරුද්ධාභාසය සලකා බලන්න නිශ්චිත උදාහරණයක්: මුවා මුලින්ම මැරිලා වැටෙනවා වෙන්න බෑ, දඩයක්කාරයා වෙඩි තියලා වෙඩි තියන්නේ ඊට පස්සේ. එබැවින්, CPC හි වැඩි වීමත් සමඟ, යෙදවිය යුතු ක්‍රියා ප්‍රතිලෝම අනුපිළිවෙලින් ආරම්භ විය යුතුය. ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, කාලය ආපසු යා යුතු අතර, මෙය භෞතික විද්යාවේ සියලු ස්ථාපිත නීතිවලට පටහැනි වේ.
අයින්ස්ටයින් සහ රික්තය: ගණනය කිරීමේ අවසාන ප්රතිඵල
වර්තමානයේ, ග්රහලෝකයේ බොහෝ මිනිසුන් දන්නවා ද්රව්යමය වස්තූන් සහ විවිධ සංඥා වල චලනය සඳහා උපරිම අවසර ලත් අගය රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය බව. සහ මේ ගැන මුලින්ම සිතුවේ කවුද?
ආලෝකයේ වේගය ඉක්මවා යාමේ නොහැකියාව පිළිබඳ අදහස ශ්රේෂ්ඨ භෞතික විද්යාඥ ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් විසින් ප්රකාශ කරන ලදී. ඔහු සිය නිරීක්ෂණ විධිමත් කළ අතර ඒවා සාපේක්ෂතාවාදය ලෙස හැඳින්වීය.
අයින්ස්ටයින්ගේ ශ්‍රේෂ්ඨතම න්යාය තවමත් නොසැලී පවතී. ඒවා ඉදිරිපත් කරන මොහොත දක්වාම එය පවතිනු ඇත සැබෑ සාක්ෂිරික්තයක් තුළ CPC ඉක්මවන වේගයකින් සංඥාවක් සම්ප්රේෂණය කළ හැකි බව. මේ මොහොත කිසිදා නොඑනු ඇත.
කෙසේ වෙතත්, අයින්ස්ටයින්ගේ වඩාත් ප්‍රසිද්ධ න්යායේ සමහර කරුණු සමඟ බිඳීමක් පෙන්නුම් කරන අධ්‍යයන කිහිපයක් දැනටමත් සිදු කර ඇත. ලබා දී ඇති කොන්දේසි යටතේ සුපිරි ලුමිනල් ප්රවේග මැනීම දැනටමත් කළ හැකිය. සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය සම්පූර්ණයෙන්ම උල්ලංඝනය නොවන බව සැලකිය යුතු කරුණකි.
- රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය කොපමණද?
බව විශ්වාස කෙරේ ආලෝකයේ වේගය වේ(වඩාත් නිවැරදි මිනුම්) 299792458 m/s = 299,792.458 km/s. එක් ප්ලාන්ක් ඒකකයක් ලෙස ගණන් ගනී. බොහෝ විට මෙම සංඛ්යා වටකුරු වේ (උදාහරණයක් ලෙස, භෞතික විද්යාවේ පාසල් ගැටළු වලදී). 300,000,000 m/s = 300,000 km/s.
ඉහලින් රසවත් ලිපියක්(වඩාත් නිවැරදිව, 9 වන ශ්‍රේණියේ භෞතික විද්‍යා පෙළපොතක පරිච්ඡේදයක්) ඩෙන්මාර්ක විද්‍යාඥයෙකු පවසන්නේ කෙසේද? O. Rmer 1676 දී ප්රථම වරට ආලෝකයේ ආසන්න වේගය මනිනු ලැබීය. ඒ වගේම මෙන්න තවත් ලිපියක්.
- විවිධ විනිවිද පෙනෙන මාධ්‍යවල ආලෝකයේ ප්‍රචාරණ වේගය කුමක්ද??
විවිධ විනිවිද පෙනෙන මාධ්‍යවල ආලෝකයේ වේගය සෑම විටම රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩුය, මන්ද ඕනෑම පාරදෘශ්‍ය මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය ලබා ගැනීම සඳහා අපි මෙම මාධ්යයේ වර්තන දර්ශකය මගින් රික්තයේ දී ආලෝකයේ වේගය බෙදන්නෙමු. රික්ත වර්තන දර්ශකය එකකට සමාන වේ.
v (විශේෂිත මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය) ලබා ගැනීමට, ඔබ c (රික්තයක ආලෝකයේ වේගය) n න් බෙදිය යුතුය. එබැවින්, ඕනෑම විනිවිද පෙනෙන මාධ්යයක ආලෝකය ප්‍රචාරණය සූත්රය මගින් තීරණය වේ:
- වාතයේ ආලෝකයේ වේගය කොපමණද?
වාතයේ ආලෝකය පැතිරීමේ වේගය වේ, අපි දැනටමත් හඳුනාගෙන ඇත, රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය, අප විසින් බෙදනු ලැබේ වාතය වර්තනය කිරීමේ සංගුණකය (දර්ශකය)., එය n ලෙස දැක්වේ. දැනටමත් මෙම සංගුණකය තරංග ආයාමය, පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. එනම්, විවිධ n සඳහා, වාතයේ ආලෝකයේ වේගය වෙනස් වනු ඇත, නමුත් නියත වශයෙන්ම රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩුය.
- වීදුරු වල ආලෝකයේ වේගය කොපමණද?
ඔබ තේරුම් ගත් පරිදි එකම සූත්රය, සහ n 1.47 සිට 2.04 දක්වා සමාන වේ. වීදුරු වර්තන දර්ශකය නිශ්චිතව දක්වා නොමැති නම්, විකල්පයක් ලෙස, සාමාන්ය අගය (n = 1.75) ගන්න.
- ජලයේ ආලෝකයේ වේගය කොපමණද?
ජලයට වර්තන දර්ශකයක් ඇත(n) 1.33 වේ. ඉන්පසු:
v \u003d c: n \u003d 299 792 458 m / s: 1.33 225 407 863 m / s - ජලයේ ආලෝකයේ වේගය.
ඉහත සියල්ලට, ආලෝකයේ වේගය කුමක්දැයි ඔබට වඩාත් පැහැදිලිව තේරුම් ගැනීමට අවශ්‍ය නම්, සඳේ සිට පෘථිවියට ආලෝකය තත්පර 1.255 ක දුරක් ගමන් කරන බව සටහන් කළ හැකි බව මම එකතු කිරීමට කැමැත්තෙමි. හිරු එළියමිනිත්තු 8 තත්පර 19 කින් කිලෝමීටර මිලියන 150 ක දුරක් (!) ගමන් කරයි.
ආලෝකයේ වේගයෙන් ආලෝකය පමණක් නොව අනෙකුත් විශේෂ ද පැතිරෙයි. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ(රේඩියෝ තරංග (අති-දිගු සිට), අධෝරක්ත, පාරජම්බුල, ටෙරාහර්ට්ස් සහ X-කිරණ විකිරණ, ගැමා විකිරණ ද).
ඉතින් මාර්ගයෙන්. රික්තයක ආලෝකයේ වේගය සහ වෙනත් මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය නාටකාකාර ලෙස වෙනස් විය හැකිය. නිදසුනක් වශයෙන්, ඇමරිකාවේ (අවාසනාවකට මට මතක නැත කුමන රසායනාගාරයේදැයි මට මතක නැත) ආලෝකය සම්පූර්ණයෙන්ම නතර කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය.
නමුත් තත්පරයකින් 1/299792458 ට වඩා ආලෝකයට වේගය වර්ධනය කළ නොහැක, මන්ද. ආලෝකය යනු සාමාන්ය විද්යුත් චුම්භක තරංගයකි (x-ray හෝ තාපය සහ ගුවන්විදුලි තරංග වලට සමාන), තරංග ආයාමය, සංඛ්යාතය, පසුව නවීන දර්ශනයමෙය ස්තරීකරණය වූ අවකාශ-කාලයක තරංගයක් වන අතර, මෙම තරංගය ප්‍රමාණීකරණය කළ විට, අපට ෆෝටෝනයක් (ආලෝක ක්වොන්ටම්) ලැබේ. මෙය ස්කන්ධ රහිත අංශුවක් බැවින් ෆෝටෝනයකට කාලයක් නොමැත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ වසර බිලියන ගණනකට පෙර (වර්තමාන නිරීක්ෂකයාට සාපේක්ෂව) උපත ලැබූ ෆෝටෝනයකට කිසිසේත්ම කාලයක් ගත වී නැති බවයි. E = MC2 (ස්කන්ධය ශක්තියට සමාන) සූත්‍රයට අනුව, ආලෝකයේ වේගය උපකල්පනයක් ලෙස සැලකිය හැකිය, ඔබ ශුන්‍ය නොවන ස්කන්ධයක් සහිත අංශුවක් වේගවත් කළහොත් (උදාහරණයක් ලෙස ඉලෙක්ට්‍රෝනයක්) ආලෝකයේ වේගය, එවිට අසීමිත ශක්තියක් එයට පොම්ප කළ යුතුය, එය භෞතිකව කළ නොහැකි ය. එයින් කියවෙන්නේ තත්පර 1/299792458 ක ස්කන්ධ රහිත ෆැටෝනයක වේගය (ආලෝකයේ වේගය) අපගේ දෘශ්ය විශ්වයේ උපරිම වේගය බවයි.
ආලෝකයේ වේගය නිර්වචනය අනුව 299 792 458 m/s ට සමාන වේ.
වර්තමාන ප්‍රවණතාවය වන්නේ මූලික භෞතික නියතයන් සහ ඉතා ස්ථායී ස්වභාවික ක්‍රියාවලීන් මත පදනම් වූ භෞතික ඒකකවල ප්‍රමිතීන් නිර්වචනය කිරීමයි. තාක්‍ෂණිකව උපරිම ස්ථායීතාවය (සහ එබැවින් නිරවද්‍යතාවය) සංඛ්‍යාත ප්‍රමිතියෙන් නිශ්චිතවම ලබා ගන්නා බැවින් ප්රධාන භෞතික ප්‍රමාණය කාලය (සංඛ්යාතය අනුව අර්ථ දක්වා ඇත්තේ එබැවිනි. එබැවින් අනෙකුත් මිනුම් ඒකක සංඛ්‍යාත සහ මූලික නියතයන් දක්වා අඩු කිරීමට උත්සාහ කරයි. එබැවින්, ඩයින ඒකකයක් ලෙස මීටරය, සංඛ්යාතය හරහා, වඩාත් නිවැරදිව ස්ථාවර අගය ලෙස, සහ මූලික නියතය - ආලෝකයේ වේගය තීරණය කරන ලදී.
කුඩා සටහනක්: මීටරයක නිර්වචනය සහ මීටරයක සම්මතය වෙනස් කරුණු දෙකකි. අර්ථ දැක්වීමමීටර් යනු ආලෝකය තත්පරයෙන් 1/299792458 දී ගමන් කරන දුරයි. නමුත් යොමු කිරීමමීටර් යනු යම් තාක්ෂණික උපාංගයක් වන අතර, එහි සැලසුම වෙනත් දේවල් මත පදනම් විය හැකිය.
සරල අවබෝධයක් සඳහා ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000ක් ලෙස සැලකිය හැකිය. සංසන්දනය කිරීම සඳහා: පෘථිවි සමකයේ දිග කිලෝමීටර 40,000 කි, එනම් තත්පරයකින් ආලෝකය පෘථිවිය වටා පියාසර කළ හැකිය, සමක රේඛාව දිගේ පවා, 7 වතාවකට වඩා. මෙය ඉතා ඉහළ වේගයකි. මිනිසුන් උපරිම වේගයක් ලබාගෙන ඇත්තේ ශබ්දයේ වේගය මෙන් 2-3 ගුණයක් පමණි, එනම් පැයට කිලෝමීටර් 3 - 4 දහසක් හෝ තත්පරයට කිලෝමීටර 1 ක් පමණ වේ. ආලෝකයේ වේගය මානව වර්ගයාගේ පවතින තාක්ෂණයන් සමඟ සසඳන්නේ මෙයයි.
රික්තයක ආලෝකයේ වඩාත් නිවැරදි වේගය 299,792,458 m/s හෝ පැයට කිලෝමීටර 1,079,252,848.8 වේ.යොමු මීටරයක් මත පදනම්ව, එය 1975 දී සිදු කරන ලදී.
විකිපීඩියාවට අනුව ආලෝකයේ වේගය වේ
299,792,458 m/s යනු රික්තයක ආලෝකයේ වේගයයි. පහසුව සඳහා, ගැටළු විසඳීමේදී, 300,000,000 m / s අගය භාවිතා වේ.රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය සූත්රය මගින් තීරණය වේ:
අපි ඕනෑම මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය ගැන කතා කරන්නේ නම්, එසේ නම්
වාතයේ ආලෝකයේ වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට බොහෝ දුරට සමාන වේ.
නමුත් දැනටමත් ජලයේ එය වාතයට වඩා 25% ක් පමණ අඩුය.
දැන්, අපේ කාලයේ, පරිගණකයක් සහ අන්තර්ජාලයක් අතේ ඇති බැවින්, ආලෝකයේ වේගය කුමක්දැයි සොයා බැලීම ගැටළුවක් නොවේ. විවෘත තොරතුරුසහ මෙම අගය පහත පරිදි වේ:
තත්පරයට මීටර් 299,792,458 කි.
එවැනි දත්ත ඉගෙන ගත් පසු, කෙනෙකුට පැහැදිලිවම ටිකක් කම්පනයට පත්විය හැකිය, මන්ද ඇත්ත වශයෙන්ම මෙය විශාල වේගයක් වන අතර එය මෙතෙක් සමාන නොවන අතර එය අභිබවා යාමට අපහසුය.
රසවත් දත්ත සහිත තවත් රසවත් වගුවක් මෙන්න:
1975 දී එය නිෂ්පාදනය කරන ලදී විශාලතම සොයාගැනීම, එනම්, ආලෝකයේ වේගය මනිනු ලැබේ, එනම්:
වඩා හොඳ අවබෝධයක් සඳහා, මම රූපය දෙස බැලීමට යෝජනා කරමි.
සූර්යාලෝකය පෘථිවියට ළඟා වීමට මිනිත්තු 8 තත්පර 19 ක් පමණ ගත වේ.
පහත වීඩියෝ පටයේ, ආලෝකයේ වේගය කෙතරම් වේගවත් දැයි සිතා ගැනීම සඳහා වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකි භාෂාවකින් ආලෝකයේ වේගය වැනි අගයක් පැහැදිලි කිරීමට අපි උත්සාහ කළෙමු. මානව අවබෝධයසහ ප්‍රජනනයට ළඟාවිය නොහැකි තරමට.
මේ වන විට ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට මීටර් 299,792,458 ක් බව විශ්වාස කෙරේ.
නමුත් ඔබට මෙම අගය විද්‍යාත්මක නිරවද්‍යතාවයෙන් අවශ්‍ය නොවන්නේ නම්, උදාහරණයක් ලෙස පාසල් ගැටළු වලදී, මෙම අගය තත්පරයට මීටර් 300,000,000 ක් හෝ තත්පරයට කිලෝමීටර 300,000 ක් දක්වා වට කිරීම සිරිතකි.
මීට පෙර ආලෝකයේ වේගය පිළිබඳ සංකල්පයෙන් ඔබ්බට යමක් අදහස් වූයේ නම්, දැන් ඔවුන් දැනටමත් හයිපර්සොනික් ප්‍රහාරක යානා ගොඩනඟමින් සිටින අතර එය 2030 වන විට සේවයට ඇතුළත් විය යුතුය.
ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට මීටර් 299,792,458 කි, නැතහොත් අපි පැයට කිලෝමීටර 1,079,252,848.8 පරිවර්ථනය කළහොත් එය 1676 දී ඩේන් ඕ කේ ආර්මර් විසින් ප්රථම වරට තීරණය කරන ලදී.
මූලික භෞතික නියතය - රික්තයක ආලෝකයේ වේගය 299,792,458 m/s වේ, මෙම ආලෝකයේ වේගය මැනීම 1975 දී සිදු කරන ලදී. පාසැලේදී, මෙම අගය සාමාන්යයෙන් 300,000,000 m / s ලෙස ලියා ඇති අතර ගැටළු විසඳීමට භාවිතා කරයි.
පුරාණ කාලයේ පවා ඔවුන් මෙම අගය සොයා ගැනීමට උත්සාහ කළ නමුත් බොහෝ විද්යාඥයින් විශ්වාස කළේ ආලෝකයේ වේගය නියත අගයක් බවයි. 1676 දී පමණක් ඩෙන්මාර්ක තාරකා විද්යාඥ ඔලාෆ් රෙමර් ආලෝකයේ වේගය මැන බැලූ පළමු පුද්ගලයා වූ අතර ඔහුගේ ගණනය කිරීම්වලට අනුව එය තත්පරයට කිලෝමීටර 220 දහසකට සමාන විය.
ආලෝකයේ වේගය බිංදුවයි!
හොඳයි, එහි සියලු වර්ණාවලිවල ආලෝකය නොපෙනෙන බව සමඟ ආරම්භ කරමු.
අපට ආලෝකය නොපෙනේ!
අපට පෙනෙන්නේ මෙම ආලෝකය පරාවර්තනය කළ හැකි වස්තූන් පමණි.
උදාහරණය: අපි අඳුරු අහසේ තරුවක් දෙස බලනවා (එය වැදගත්) සහ හදිසියේම අපගේ ඇස සහ තාරකාවට දිශාව අතර වලාකුළක් දිස්වන්නේ නම්, උදාහරණයක් ලෙස, එය මෙම අදෘශ්‍යමාන ආලෝකය පරාවර්තනය කරයි.
මෙය පළමුවැන්නයි.
ආලෝකය යනු ස්ථාවර තරංගයකි.
ආලෝකය කොහේවත් යන්නේ නැත. මෙම ආලෝකය පරාවර්තනය කරන දීප්තිමත් වස්තුවක් මගින් ආලෝකය රැගෙන යයි, උදාහරණයක් ලෙස, පන්දමක් සහිත පන්දම්කරුවෙකු, සහ අපි එය ප්‍රතික්‍රියා සිදු වන පන්දමකින් පරාවර්තනයක් ලෙස දකිමු.
පන්දම ආලෝකයේ ප්රභවයක් නොවේ!
විදුලි පන්දම නිසා පන්දම මතුපිට දිස් වූ ආලෝකය පමණක් පරාවර්තනය කරයි රසායනික ප්රතික්රියාව.
සූතිකා සමග සමාන වේ.
අපි ෆ්ලෑෂ් ලයිට් එකක් ගෙන එයින් පරාවර්තකය ඉවත් කරමු අඳුරු කාමරයඑක් ආලෝක බල්බයක් පමණක් ඒකාකාරව ආලෝකමත් වේ (එය වැදගත්), තරමක් කුඩා ඉඩක් පමණි. ඒ වගේම අපි කොච්චර වෙලාවක් බලාගෙන හිටියත් ආලෝකය වෙන කිසිම තැනකට එන්නේ නැහැ. ආලෝකය එක තැනක සදහටම පවතිනු ඇත, නැතහොත් සූත්රිකාව රත් වූ විට ආලෝකය පරාවර්තනය කිරීමට හැකි වනු ඇත (දීප්තිය)! නමුත්, අපි පරාවර්තකයක් තැබුවොත්, ආලෝකය කදම්භයක් තුළට ස්ථානගත කර ඇති බවත්, දීප්තියේ බලය වැඩි නොවී තවදුරටත් විනිවිද යාමට හැකි බවත් අපට පෙනෙනු ඇත; බලය වැඩිවීමකින් තොරව අවධානය වෙනස් කළහොත්, ආලෝකය පවා විනිවිද යනු ඇත. තවදුරටත්, නමුත් සීමිත කදම්භයක් තුළ ඊටත් වඩා ස්ථානගත කර ඇත.
එහෙත්, විශාල දුරින් සහ කදම්භයේ දිශාවෙන් පවා, අපි සම්පූර්ණ අන්ධකාරයේ සිටියත්, තවමත් සැහැල්ලු ස්ථානයක් දකිනු ඇත. අපි අපේ ඇස් වසාගෙන කිසිවක් නොපෙනේ, ඒවා විවෘත කර අඳුරු පසුබිමක විදුලි පන්දමකින් දීප්තිමත් ස්ථානයක් වහාම දකිමු.
අප කතා කරන ආලෝකයේ වේගය කුමක්ද?
ආලෝකයට වේගයක් නැත. ආලෝකය යනු ස්ථාවර තරංගයකි. ස්ථාවර ආලෝක තරංගයකට රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක බලය හේතුවෙන් එහි පරිමාව නොවෙනස්ව එහි වින්‍යාසය වෙනස් කිරීමට හැකියාව ඇති අතර ස්ථාවර තරංගයක් දැකිය හැක්කේ පරාවර්තනය වන වස්තූන් ආලෝකමත් කරන විට පමණි. ස්ථාවර රැල්ල, සහ අපි එය අඳුරු පසුබිමක දීප්තිමත් ස්ථානයක් ලෙස දකින අතර තවත් කිසිවක් නැත.
ආලෝකයේ වේගය ගැන ඔබ උනන්දු වන්නේ කුමන මාධ්යයේද යන්න ඔබ සඳහන් නොකළ නිසා, ඔබට සවිස්තරාත්මක පිළිතුරක් ලබා දීමට සිදු වනු ඇත. Anasteisha Ana රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය ගැන නිවැරදිව පැවසුවා. නමුත් විවිධ මාධ්‍යවල ආලෝකයේ වේගය නියත නොවන අතර අනිවාර්යයෙන් රික්තයට වඩා අඩුය. එපමණක්ද නොව, එම මාධ්යයේම, ආලෝකයේ වේගය විවිධ දිගතරංග වෙනස් වේ. තවද මෙම ආලෝකයේ ගුණය ඉතා පුළුල් ලෙස භාවිතා වේ, වඩාත් නිවැරදිව, එය දෘෂ්ටි විද්යාවේදී සැලකිල්ලට ගනී. දෘශ්ය විද්යාවේදී, දෘශ්ය මාධ්යයක වර්තන දර්ශකය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දී ඇත. දී ඇති මාධ්යයක යම් තරංග ආයාමයක ආලෝකයේ වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා කී ගුණයක් අඩු දැයි මෙම පරාමිතිය පෙන්වයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඔප්ටිකල් වීදුරු LK8 හි, නැනෝමීටර 706.52 තරංග ආයාමයක් සහිත රතු ආලෝකයේ ප්‍රචාරණ වේගය රික්තයට වඩා 1.46751 ගුණයකින් අඩුය. එම. LK8 වීදුරුවේ රතු ආලෝකයේ වේගය ආසන්න වශයෙන් 299 792 458/1.46751 = 204286484 m/s වන අතර නැනෝමීටර 479.99 තරංග ආයාමයක් සහිත නිල් ආලෝකයේ වේගය 203113916 m/s වේ. ආලෝකයේ වේගය බෙහෙවින් අඩු ප්රකාශ මාධ්‍ය ඇත. ලේසර් ස්ඵටිකවල, සමහර තරංග ආයාම සඳහා, වර්තන දර්ශකය 2.8 ට ආසන්න වේ. මේ අනුව, මෙම ස්ඵටිකවල ආලෝකයේ වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට වඩා තුන් ගුණයකින් අඩුය.
