Fizikantët thyen shpejtësinë e dritës me impulse brenda plazmës së nxehtë

Shumica prej nesh rriten të njohur me ligjin mbizotërues që kufizon shpejtësinë e informacionit në hapësirën boshe: shpejtësinë e dritës, e cila arrin në 300,000 kilometra (186,000 milje) në sekondë.

Ndërsa vetë fotonet nuk kanë gjasa të thyejnë ndonjëherë këtë kufi shpejtësie, ka veçori të dritës që nuk luajnë me të njëjtat rregulla.

Manipulimi i tyre nuk do të përshpejtojë aftësinë tonë për të udhëtuar drejt yjeve, por ato mund të na ndihmojnë të hapim rrugën drejt një klase krejtësisht të re të teknologjisë lazer.

Fizikantët në SHBA kanë treguar se, në kushte të caktuara, valët e përbëra nga grupe fotonesh mund të lëvizin më shpejt se drita.

Studiuesit kanë luajtur fort dhe shpejt me kufirin e shpejtësisë së pulseve të dritës për një kohë, duke i përshpejtuar dhe madje duke i ngadalësuar ato në një ndalesë virtuale duke përdorur materiale të ndryshme si gazrat atomikë të ftohtë, kristalet thyes dhe fibrat optike.

Por në mënyrë mbresëlënëse, vitin e kaluar, studiuesit nga Laboratori Kombëtar Lawrence Livermore në Kaliforni dhe Universiteti i Rochester në Nju Jork e arritën atë brenda tufave të nxehta të grimcave të ngarkuara, duke rregulluar saktë shpejtësinë e valëve të dritës brenda plazmës në diku nga rreth një e dhjeta e dritës. shpejtësia e zakonshme e vakumit në më shumë se 30 për qind më e shpejtë.

Kjo është edhe më shumë – edhe më pak – mbresëlënëse sesa tingëllon.

Për të thyer zemrat e atyre që shpresojnë se do të na çojë në Proxima Centauri dhe do të kthehet në kohë për çaj, ky udhëtim superluminal është brenda ligjeve të fizikës. Na vjen keq.

Shpejtësia e një fotoni bllokohet në vend nga thurja e fushave elektrike dhe magnetike të referuara si elektromagnetizëm. Nuk mund ta shmangni këtë, por pulset e fotoneve brenda frekuencave të ngushta gjithashtu tunden në mënyra që krijojnë valë të rregullta.

Ngritja dhe rënia ritmike e grupeve të tëra të valëve të dritës lëviz nëpër lëndë me një shpejtësi të përshkruar si shpejtësi grupore dhe është kjo ‘valë valësh’ që mund të ndryshohet për të ngadalësuar ose përshpejtuar, në varësi të kushteve elektromagnetike të rretheve të saj.

Duke hequr elektronet nga një rrymë e joneve të hidrogjenit dhe heliumit me një lazer, studiuesit ishin në gjendje të ndryshonin shpejtësinë grupore të pulseve të dritës të dërguara përmes tyre nga një burim i dytë drite, duke vendosur frenat ose duke i rregulluar ato duke rregulluar raportin e gazit dhe duke detyruar tiparet e pulsit të ndryshojnë formën.

Efekti i përgjithshëm ishte për shkak të thyerjes nga fushat e plazmës dhe dritës së polarizuar nga lazeri primar i përdorur për t’i hequr ato. Valët individuale të dritës ende zmadhoheshin me ritmin e tyre të zakonshëm, edhe pse kërcimi i tyre kolektiv dukej se po përshpejtohej.

Nga pikëpamja teorike, eksperimenti ndihmon në pasqyrimin e fizikës së plazmës dhe vendos kufizime të reja në saktësinë e modeleve aktuale.

Praktikisht, ky është një lajm i mirë për teknologjitë e avancuara që presin në krahë për të dhëna se si të kapërceni pengesat që i pengojnë ato të kthehen në realitet.

Laserët do të ishin fituesit e mëdhenj këtu, veçanërisht varieteti jashtëzakonisht i fuqishëm. Lazerët e shkollës së vjetër mbështeten në materiale optike në gjendje të ngurtë, të cilat priren të dëmtohen ndërsa energjia rritet. Përdorimi i rrymave të plazmës për të përforcuar ose ndryshuar karakteristikat e dritës do ta zgjidhte këtë problem, por për ta shfrytëzuar sa më shumë atë, ne me të vërtetë duhet të modelojmë karakteristikat e tyre elektromagnetike.

Nuk është rastësi që Laboratori Kombëtar Lawrence Livermore dëshiron të kuptojë natyrën optike të plazmës, duke qenë shtëpia e disa prej teknologjive më mbresëlënëse lazer në botë.

Lazerët gjithnjë e më të fuqishëm janë pikërisht ajo që na nevojitet për një sërë aplikacionesh, nga rritja e përshpejtuesve të grimcave deri te përmirësimi i teknologjisë së shkrirjes së pastër.

Mund të mos na ndihmojë të lëvizim më shpejt nëpër hapësirë, por janë pikërisht këto zbulime që do të na shpejtojnë drejt llojit të së ardhmes që të gjithë ëndërrojmë.