Fyzici našli spôsob, ako posielať informácie rýchlejšie ako svetlo bez porušenia Einsteinových zákonov
Kľúčové zistenia:
-
Nový protokol môže prenášať dáta rýchlosťou 1,41-násobku rýchlosti svetla.
-
Systém neporušuje Einsteinovu teóriu relativity
-
Namiesto kvantového previazania využíva špeciálne metamateriály.
Základným kameňom modernej fyziky je neprekonateľný kozmický rýchlostný limit: nič nemôže cestovať rýchlejšie ako svetlo vo vákuu, označované ako c. Provokatívny článok publikovaný v novembri 2025 fyzikom Joshuom Jaxsonom však predstavuje hypotetický, ale experimentálne realizovateľný protokol, ktorý by mohol prenášať kontrolovateľné informácie zdanlivo rýchlejšie ako svetlo.
Najdôležitejší zvrat je v tom, že tento systém pritom vôbec neporušuje Einsteinovu teóriu relativity. Nejde o sci-fi o cestovaní v čase, ale o sofistikované inžinierstvo využívajúce recenzované fyzikálne mechanizmy, ktoré sú známe už dnes.
Fyzici už desaťročia vedia o javoch, kde sa zdá, že sa niečo pohybuje nadsvetelnou rýchlosťou. Takzvaná "grupová rýchlosť" svetla, teda rýchlosť, akou sa pohybuje vrchol svetelného pulzu, môže v exotických materiáloch dosiahnuť extrémne hodnoty.
Experimenty preukázali grupovú rýchlosť 200-násobne vyššiu ako c alebo dokonca negatívnu rýchlosť, kedy pulz opustil médium skôr, ako doň vstúpil. Problém bol, že tieto efekty doteraz nebolo možné použiť na prenos kontrolovateľnej správy; boli to len fyzikálne kuriozity.
Jaxsonov navrhovaný protokol "Push-Pull" to mení kombináciou troch existujúcich technológií. Využíva metamateriály s negatívnym indexom lomu, časovo premenlivé plazmonické rezonátory schopné prepínať vlastnosti materiálu za menej ako 200 femtosekúnd a princípy holografickej duality.
Zjednodušene, predstavte si dvoch operátorov, Alicu a Boba, z ktorých každý má jeden centimeter dlhý vlnovod z grafénu a kremíka, ochladený na 4 kelviny. Pumpovací laser v tomto vlnovode vytvorí pohybujúcu sa oblasť, kde má svetlo extrémne záporný index lomu a efektívna grupová rýchlosť dosahuje 1.41c.
Alica potom kóduje informáciu – bit "1" alebo "0" – tým, že v presne stanovenom čase synchronizovanom pomocou GPS buď spustí, alebo nespustí špecifickú fázovú poruchu v tomto laserovom poli. Výsledkom je, že pulz nesúci jej bit dorazí k Bobovmu detektoru skôr, ako by tam dorazil referenčný fotón vyslaný v tom istom okamihu cez vákuum.
Efektívna rýchlosť prenosu tejto informácie tak dosiahne 1,41-násobok rýchlosti svetla. Ako je to však možné bez porušenia Einsteinových zákonov a kauzality? Odpoveď je elegantná a je v nej kľúč k celému protokolu. Relativita je v bezpečí, pretože rýchlosť frontu vlny, teda rýchlosť prvého detekovateľného fotónu, nikdy neprekročí c.
Rovnako aj rýchlosť energie v systéme zostáva vždy menšia alebo rovná c. Nadsvetelný pulz je v skutočnosti "artefakt pretvárania prostredia". Namiesto toho, aby sa jeden fotón pohyboval rýchlejšie ako svetlo, protokol inteligentne "pretvára" celý vlnový balík tak, že jeho vrchol, ktorý nesie informáciu, sa posunie dopredu.
Pretože prvý fotón stále rešpektuje limit c, je nemožné použiť tento systém na posielanie správ do minulosti a kauzalita zostáva neporušená. Je dôležité odlíšiť to od populárneho mýtu o kvantovom previazaní. Hoci je kvantové previazanie okamžité, nedá sa použiť na prenos kontrolovateľných informácií.
Jaxsonov protokol je úplne iný prístup založený na materiálovej vede. Najlepšie na tom je, že toto nie je len teória na papieri. Všetky potrebné komponenty, ako sú dilučné chladiče alebo špecifické zosilňovače, sú komerčne dostupné už dnes, pričom náklady na postavenie experimentu sa odhadujú na menej ako 1,1 milióna dolárov.
Časová os projektu predpokladá prenos jedného bitu do roku 2026, dosiahnutie rýchlosti 10 kilobitov za sekundu na vzdialenosť jedného kilometra do roku 2028 a teoreticky by mohol do roku 2032 viesť aj k zníženiu latencie pri komunikácii medzi Zemou a Marsom.
Zdroj: medium.com foto: depositphotos.com.
