L'information peut-elle voyager plus vite que la lumière ?

Quand il n'y a pas de temps, il n'y a pas d'espace (et vice versa). L'idée de se déplacer plus vite que la lumière remet en question notre compréhension de l'espace et du temps.

…du point de vue du photon, le temps n'existe pas. À la vitesse de la lumière, le temps crie : « STOP ! » Peu importe que les photons parlent allemand ou non. L'important est : « Quand il n'y a pas de temps, il n'y a pas d'espace. »

Image: hologramme d'un photon, Univ. de Varsovie

L'une des affirmations de Günter Nimtz concernant l'effet tunnel est que ce processus se produit plus rapidement que la lumière. La plupart des physiciens partagent cette affirmation ; par exemple, Aephraim Steinberg a déclaré que les résultats sur l'effet tunnel quantique sont « solidement supraluminiques ». Cette affirmation découle de l'hypothèse de Nimtz selon laquelle un signal peut être transmis plus rapidement que la lumière, ce qui est audible par tous, remettant ainsi en cause le théorème de non-communication. https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .

L'idée d'une communication plus rapide que la lumière (FTL) est largement considérée comme taboue en physique, attribuée au groupe « Fundamental Fysiks » de Princeton dans les années 1970. Ce groupe de « physiciens » hippies, qui expérimentaient avec des substances psychédéliques et de la magie, a développé le « théorème de non-communication ».

Ainsi, d’un côté, les physiciens s’accordent à dire que les particules peuvent créer un effet tunnel quantique. plus rapide que la lumière, tandis que d'un autre côté, ils soutiennent que ce phénomène ne peut être utilisé pour transmettre de l'information. Pourtant, cela soulève la question : si nous pouvons percevoir de tels signaux, comment cela se concilie-t-il avec les limites établies de la communication en physique?

Il est intéressant de noter qu’Aephraim Steinberg de l’Université de Toronto a qualifié l’effet tunnel quantique de « robuste et supraluminique » :

Il a mesuré cela en utilisant des « horloges de Larmor », ce qui est une autre façon de dire qu’il a mesuré le spin des photons avant et après leur entrée dans le tunnel.

Alors, he transmis la position de spin d'un photon à une vitesse supraluminique. Comment cela ne serait-il pas une « transmission d'information » ? Il a transmis des informations sur l'état du photon et a mesuré son changement après un voyage supraluminique à travers le tunnel quantique. N’a-t-il pas violé le théorème de non-communication ? Et pourquoi est-il autorisé à transmettre des informations sur le spin du photon à une vitesse supraluminique, et Nimtz de l'Université de Cologne ne peut pas transmettre des ondes modulées AM avec Mozart?

théorie des cordes SIMPLIFIÉE

Pour simplifier, j'ai décrit un photon comme une entité quantique, un point ou une brane 0D (zéro dimension). Le mot « brane » vient du mot « membrane » et les physiciens à l'origine de la théorie des cordes ont omis le mot « mem ». Lorsque le photon subit un effet tunnel, il se comporte comme une corde 1D (unidimensionnelle). Une corde 1D est une membrane « à une brane », mais les physiciens à l'origine de la théorie des cordes ont pensé qu'il serait plus judicieux de lui donner un autre nom. Je pense.

NerdBoy1392, CC BY-SA 3.0https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

Ainsi, dans les contextes 0D et 1D, les concepts de temps et d'espace tels que nous les connaissons n'existent pas. La quatrième dimension est nécessaire pour avoir de l'espace et du temps. J'ai ici illustré la dualité particule/onde.

Ma simplification n'a pas grand-chose à voir avec la « vraie » théorie des cordes. Je l'ai appelée théorie des « cordes » parce que deux points (photons) reliés par une ligne ressemblent à une corde. Une corde peut être une onde. Un point est une particule.

De plus, il existe une affirmation courante selon laquelle « En mécanique quantique, les particules existent dans l’espace-temps. » De notre point de vue, un photon existe certainement dans l’espace-temps lorsqu’il voyage du point A au point B.

Cependant, du point de vue du photon, le temps n'existe pas. À la vitesse de la lumière, le temps crie : « STOP ! » Peu importe que les photons parlent allemand ou non. L'important est : « Quand il n'y a pas de temps, il n'y a pas d'espace. »

Cela concorde avec la dilatation du temps à c.

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Deuxième avis : « Le point de vue d'un photon »

par Steve Nerlich (PhD), directeur, Unité de recherche et d'analyse internationales, Australie

« Une vision photonique » par Christopher Vitale de Networkologies et du Pratt Institute

Du point de vue d'un photon, il est émis puis instantanément réabsorbé. C'est vrai pour un photon émis au cœur du Soleil, qui pourrait être réabsorbé après avoir franchi une fraction de millimètre. Et c'est tout aussi vrai pour un photon qui, de notre point de vue, a a voyagé pendant plus de 13 milliards d'années après avoir été émis par la surface de l'une des premières étoiles de l'univers. Il semble donc qu'un photon ne perçoive pas seulement le passage du temps, mais qu'il ne perçoive pas non plus le passage de la distance.
Fin du devis

Le photon suit une géodésique nulle ; c'est le chemin suivi par les particules sans masse. C'est pourquoi on le qualifie de « nul » ; son intervalle (sa « distance » dans l'espace-temps 4D) est nul et il n'a pas de temps propre associé.


Différence entre la théorie des cordes SIMPLIFIÉE et la théorie des cordes « réelle »

En théorie des cordes réelle, toute particule, à tout instant, est une corde. Dans ma version simplifiée, une particule suivant une géodésique nulle, non influencée par la gravité ou des champs d'aucune sorte, est un point 0D (zéro dimension).

La « vraie » théorie des cordes contre sa version simplifiée

C'est seulement en interagissant avec des champs externes, gravitationnels, électromagnétiques ou autres, que la particule (photon) acquiert sa première dimension. Le photon est ralenti et devient une « corde ». La longueur de cette corde est analogue à sa décélération et à sa possible « longueur d'onde ».

Ainsi, un photon de très haute énergie, par exemple dans le spectre des rayons gamma, est une « chaîne » relativement courte, ce qui se traduit par une courte longueur d'onde. Une chaîne courte produit des longueurs d'onde courtes.

Si le photon est ralenti davantage, par exemple en heurtant l'atmosphère dense d'une planète, il s'allonge et peut exprimer une longueur d'onde infrarouge. Une chaîne de photons plus longue produit des longueurs d'onde plus grandes et interagit différemment avec son environnement.

QED

A Le point de vue de Photon (archiver)
https://web.archive.org/web/20240423185232/https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

A Le point de vue de Photon
https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

Images
gauche : Hologramme d'un seul photon, Univ. de Varsovie
https://geometrymatters.com/hologram-of-a-single-photon/