عندما لا يوجد زمان، لا يوجد مكان (والعكس صحيح). إن مفهوم الحركة أسرع من الضوء يُشكِّل تحديًا لفهمنا للزمان والمكان.
...من منظور الفوتون، الزمن غير موجود. بسرعة الضوء، يصرخ الزمن: "قف!". لا يهم إن كانت الفوتونات تتحدث الألمانية أم لا. المهم هو: "عندما لا يوجد زمن، لا يوجد مكان".
صورة: صورة ثلاثية الأبعاد للفوتونجامعة وارسو
من ادعاءات غونتر نيمتز بشأن النفق الكمي أن عملية النفق الكمي تحدث أسرع من الضوء. ويتفق معظم الفيزيائيين مع هذا الادعاء؛ فعلى سبيل المثال، صرّح أفرايم شتاينبرغ بأن نتائج النفق الكمي "تفوق سرعة الضوء بكثير". وينبع هذا الجدل من اقتراح نيمتز بأن الإشارة يمكن أن تنتقل أسرع من الضوء، وهو ما يمكن لأي شخص سماعه، مما يتحدى نظرية عدم الاتصال. https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .
تُعتبر فكرة الاتصال الأسرع من الضوء (FTL) من المحرمات في الفيزياء، ويُنسب ذلك إلى مجموعة "الفيزياء الأساسية" من جامعة برينستون في سبعينيات القرن الماضي. هذه المجموعة من "الفيزيائيين" الهيبيين، الذين أجروا تجارب على المواد المخدرة والسحر، طوروا "نظرية انعدام الاتصال".
لذا، من ناحية أخرى، يتفق علماء الفيزياء على أن الجسيمات يمكن أن تتحرك في نفق كمي أسرع من الضوءبينما من ناحية أخرى، يؤكدون أن هذه الظاهرة لا يمكن استخدامها لنقل المعلومات. ومع ذلك، يثير هذا السؤال: إذا كنا قادرين على إدراك مثل هذه الإشارات، فكيف يتوافق هذا مع الحدود الموضوعة للإدراك؟ التواصل في الفيزياء?
ومن المثير للاهتمام أن إيفرايم شتاينبرغ من جامعة تورنتو أطلق على النفق الكمي اسم "السرعة الفائقة للضوء":
لقد قام بقياس ذلك باستخدام "ساعات لارمور"، وهي طريقة مختلفة للقول بأنه قام بقياس دوران الفوتونات قبل وبعد دخول النفق.
وبالتالي، he نقل موضع دوران الفوتون بسرعة تفوق سرعة الضوء. كيف لا يُعد هذا "نقل معلومات"؟ قام بنقل معلومات حول حالة الفوتون، وقام بقياس تغيره بعد السفر بسرعة تفوق سرعة الضوء عبر النفق الكمومي. ألم يخالف نظرية عدم التواصل؟ ولماذا يُسمح له بنقل المعلومات حول دوران الفوتون بسرعة تفوق سرعة الضوء، بينما لا يستطيع نيمتز من جامعة كولونيا نقل الموجات المعدلة AM بسرعة موزارت?
نظرية الأوتار المبسطة
لتبسيط الأمر، وصفتُ الفوتون بأنه كيان كمي، أو نقطة، أو غشاء صفري البعد. كلمة "غشاء" مشتقة من كلمة "غشاء"، وقد أغفل الفيزيائيون الذين وضعوا نظرية الأوتار كلمة "ميم". عندما يمر الفوتون بنفق، يتصرف كوتر أحادي البعد. الوتر أحادي البعد هو غشاء أحادي البعد، لكن الفيزيائيين الذين وضعوا نظرية الأوتار رأوا أنه من الأفضل تسميته باسم مختلف. أعتقد ذلك.
لذا، في سياقي البعد الصفري والبعد الأحادي، لا وجود لمفهومي الزمان والمكان كما نعرفهما. نحتاج إلى البعد الرابع لنحصل على الزمان والمكان. ما فعلته هنا هو توضيح ثنائية الجسيم/الموجة.
لا يتشابه تبسيطي كثيرًا مع نظرية الأوتار "الحقيقية". أسميتها "نظرية الأوتار" لأن نقطتين (فوتونين) متصلتين بخط تبدوان كخيط. يمكن أن يكون الخيط موجة، بينما تكون النقطة جسيمًا.
علاوة على ذلك، هناك ادعاء شائع مفاده أن "في ميكانيكا الكم، توجد الجسيمات في الزمكان." من وجهة نظرنا، يوجد فوتون بالتأكيد في الزمكان أثناء انتقاله من النقطة أ إلى النقطة ب.
ومع ذلك، من منظور الفوتون، لا وجود للزمن. بسرعة الضوء، يُنادي الزمن: "توقف!". وسواءٌ أكانت الفوتونات تتحدث الألمانية أم لا، فهذا أمرٌ غير ذي صلة. المهم هو: "عندما لا يوجد زمان، لا يوجد مكان".
وهذا يتفق مع تمدد الزمن عند c.
--------
رأي ثانٍ: "وجهة نظر الفوتون"
بقلم ستيف نيرليش (حاصل على درجة الدكتوراه)، مدير وحدة البحث والتحليل الدولية، أستراليا
من وجهة نظر الفوتون، يُصدر ثم يُعاد امتصاصه آنيًا. وينطبق هذا على الفوتون المنبعث من نواة الشمس، والذي قد يُعاد امتصاصه بعد قطع مسافة جزء من المليمتر. وينطبق الأمر نفسه على الفوتون الذي، من وجهة نظرنا، قد... سافرت لأكثر من 13 مليار سنة بعد انبعاثه من سطح أحد أوائل نجوم الكون. لذا يبدو أن الفوتون لا يختبر مرور الزمن فحسب، بل لا يختبر مرور المسافة أيضًا.
نهاية الاقتباس
يتبع الفوتون مسارًا جيوديسيًا صفريًا؛ وهو المسار الذي تتبعه الجسيمات عديمة الكتلة. ولذلك يُسمى "صفرًا"؛ ففاصله (مسافه في الزمكان رباعي الأبعاد) يساوي صفرًا، وليس له زمن محدد.
الفرق بين نظرية الأوتار المبسطة ونظرية الأوتار "الحقيقية"
في نظرية الأوتار الحقيقية، أي جسيم، في أي وقت، هو وتر. في نسختي المبسطة، الجسيم الذي يتبع مسارًا جيوديسيًا صفريًا، لا يتأثر بالجاذبية أو أي نوع من المجالات، هو نقطة ذات بُعد صفري.
لا يكتسب الجسيم (الفوتون) البُعد الأول إلا بتفاعله مع المجالات الخارجية، سواءً كانت جاذبية أو كهرومغناطيسية أو أجسامًا. يتباطأ الفوتون، فيصبح "وترًا". طول هذا الوتر مماثل لتباطؤه و"طول" موجته المحتمل.
لذا، فإن فوتونًا عالي الطاقة جدًا، على سبيل المثال في طيف أشعة غاما، هو "خيط" قصير نسبيًا، مما يُترجم إلى طول موجي قصير. والخيط القصير يُنتج أطوالًا موجية قصيرة.
إذا تباطأ الفوتون أكثر، على سبيل المثال، باصطدامه بالغلاف الجوي الكثيف لكوكب ما، فإنه يصبح أطول ويمكنه التعبير عن طول موجي للأشعة تحت الحمراء. تُنتج سلسلة الفوتونات الأطول أطوالًا موجية أطول، وتتفاعل بشكل مختلف مع بيئتها.
وهو المطلوب
A وجهة نظر الفوتون (أرشيف)
https://web.archive.org/web/20240423185232/https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html
A وجهة نظر الفوتون
https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html
صور منشأة بالذكاء الاصطناعي
يسار: صورة ثلاثية الأبعاد لفوتون واحد، جامعة وارسو
https://geometrymatters.com/hologram-of-a-single-photon/