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シャルンホルスト効果は、2枚の近接した導電板の間を光信号がcよりわずかに速く伝わるという仮説上の現象です。この現象は、1990年にドイツのベルリン・フンボルト大学のクラウス・シャルンホルストが発表した論文で初めて予測されました。[1]彼は量子電気力学を用いて、低周波では、板間の空間の有効屈折率nが 1 未満であることを示しました。ガブリエル・バートンとシャルンホルストは 1993 年に、信号速度がc を超えるか、 nの虚数部が負になるかのいずれかであると主張しました。[2]
説明
完全な真空でも真空の変動は存在します。真空の変動は近くの導電板の影響を受けます。光子が真空中を移動すると、その伝播はこれらの真空の変動の影響を受けます。
この主張から予測されるのは、光子が2枚のカシミール板の間を移動すると、光子の速度が増加するということである。[3]最終的な効果は、その光子の見かけの速度が増加することである。板が近いほど、真空の変動の変化が大きくなり、光速度が速くなる。[4]
しかし、その効果はごく小さいと予測されています。1マイクロメートル離れた2枚のプレートの間を光子が移動しても、光子の速度は10 36分の1程度しか増加しません。[5]この光速度の変化は現在の技術では検出できないほど小さいため、現時点ではシャルンホルスト効果をテストすることはできません。
因果関係
超光速光子の可能性は、cよりも速く情報を送信することで因果律に違反する可能性があるため懸念を引き起こしている。[6]しかし、いくつかの著者(シャルンホルスト[2]を含む)は、シャルンホルスト効果を使用して因果パラドックスを作成することはできないと主張している。[6] [7] [8]
参考文献
- ^ Scharnhorst, K. (1990年2月). 「プレート間の真空中における光の伝播について」. Physics Letters B. 236 ( 3): 354– 359. Bibcode :1990PhLB..236..354S. doi :10.1016/0370-2693(90)90997-K.
- ^ ab Barton, G.; Scharnhorst, K. (1993). 「平行ミラー間の QED: cより速い光信号、または真空によって増幅される光信号」Journal of Physics A . 26 (8): 2037. Bibcode :1993JPhA...26.2037B. doi :10.1088/0305-4470/26/8/024. より最近のフォローアップ論文は、Scharnhorst, K. (1998) の「修正 QED 真空中の光の速度」です。Annalen der Physik . 7 ( 7– 8): 700– 709. arXiv : hep-th/9810221 . Bibcode :1998AnP...510..700S. doi :10.1002/(SICI)1521-3889(199812)7:7/8<700::AID-ANDP700>3.0.CO;2-K.
- ^ Chown, M. (1990). 「光子は『光より速く』移動できるか?」New Scientist . 126 (1711): 32. Bibcode :1990NewSc.126...32B.
- ^ Cramer, JG (1990 年 12 月)。「FTL 光子」。Analog Science Fiction & Fact Magazine。2009年 11 月 26 日閲覧。
- ^ 「真空の秘密:より速い光」サイエンスニュース。137 (19):303。1990年。
- ^ ab Liberati, S.; Sonego, S.; Visser, M. (2002). 「 Cより高速な信号、特殊相対論、および因果律」Annals of Physics . 298 (1): 167– 185. arXiv : gr-qc/0107091 . Bibcode :2002AnPhy.298..167L. doi :10.1006/aphy.2002.6233.
- ^ Bruneton, J.-P. (2007). 「古典場の理論における因果律と超光速挙動について。k-エッセンス理論とMOND型重力理論への応用」。Physical Review D. 75 ( 8): 085013. arXiv : gr-qc/0607055 . Bibcode :2007PhRvD..75h5013B. doi :10.1103/PhysRevD.75.085013.
- ^ Milonni, PW; Svozil, K. (1990). 「シャルンホルスト効果によるCより速いシグナル伝達の測定は不可能」(PDF) . Physics Letters B . 248 ( 3– 4): 437. Bibcode :1990PhLB..248..437M. doi :10.1016/0370-2693(90)90317-Y.
