Efectul Scharnhorst este un experiment ipotetic în care un semnal luminos poate călători între două plăci distanțate mai repede decât viteza luminii . Fenomenul a fost prezis de Klaus Scharnhorst de la Universitatea Humboldt ( Germania ) și de Gabriel Barton de la Universitatea din Sussex ( Anglia ). Scharnhorst a derivat efectul pe baza analizei matematice a electrodinamicii cuantice [1] .
Conform principiului de incertitudine Heisenberg, spațiul gol, considerat a fi un vid total , este de fapt umplut cu particule subatomice virtuale numite fluctuații de vid . Când un foton se mișcă în vid, el interacționează cu aceste particule virtuale și, la absorbție, poate da naștere unei perechi electron - pozitron . Această pereche este instabilă și se anihilează rapid cu emisia unui foton similar celui absorbit. Potrivit estimărilor, durata de viață a energiei fotonului sub forma unei perechi electron-pozitron reduce semnificativ viteza fotonului observată în vid, deoarece fotonul se transformă în particule cu viteza subluminii . Pe baza acestei concluzii, s-a presupus că viteza unui foton va crește atunci când se va deplasa între plăcile Casimir [2] . Datorită spațiului limitat dintre plăci, unele particule virtuale care există în vid vor avea lungimi de undă mai mari decât distanța dintre plăci. Ca rezultat, densitatea particulelor virtuale dintre plăci va fi mai mică decât densitatea particulelor virtuale din exterior. Astfel, un foton care se deplasează între plăci va petrece mai puțin timp interacționând cu particule virtuale care îi reduc viteza. Rezultatul final va fi o creștere a vitezei fotonului, iar cu cât plăcile sunt mai apropiate, cu atât viteza luminii va fi mai mare. Cu toate acestea, efectul prognozat va fi minim. Un foton care trece între două plăci situate la o distanță de 1 µm va crește viteza cu 10 −36 [3] . O astfel de schimbare a vitezei este prea mică pentru a fi detectată de instrumentele existente, ceea ce face imposibilă detectarea efectului Scharnhorst în prezent.
Existența fotonilor care se mișcă mai repede decât viteza luminii a fost pusă sub semnul întrebării, deoarece acest lucru poate încălca relațiile cauzale, întrucât în acest caz informația se propagă mai repede decât viteza luminii [4] . Cu toate acestea, mai mulți autori subliniază că efectul Scharnhorst nu poate duce la paradoxuri cauzale [4] [5] .
| electrodinamică cuantică | |
|---|---|