Fizikusok az információ fénysebességnél gyorsabb továbbításáról – Einstein relativitása sértetlen

nov 6, 2025 | Tech

Az Univerzum egyik legnagyobb törvénye, Einstein speciális relativitáselmélete, kimondja, hogy semmilyen információ vagy anyagi objektum nem haladhat gyorsabban a fény sebességénél vákuumban. Ennek ellenére a Rochester Egyetem kutatói egy forradalmi kísérletben sikeresen demonstrálták az információ látszólagos fénysebességnél gyorsabb továbbítását – anélkül, hogy megsértették volna ezt az alapvető fizikai törvényt.

A kísérlet háttere és jelentősége

A kutatás eredményeit részletező tanulmány 2025-ben jelenik meg a Physical Review Letters folyóiratban. A kulcs egy különleges „téridő-buborék” létrehozása metamateriálok segítségével, amely lehetővé teszi, hogy az információ úgy haladjon át a laboratóriumi kereten, mintha a fény sebességét meghaladná.

Fontos hangsúlyozni, hogy nem maga az információ vagy tárgy halad gyorsabban a fénysebességnél, hanem a tér szerkezetét manipulálják úgy, hogy az egész buborék mozogjon szuperluminalisan. Ez az elv hasonló a kozmológiai táguláshoz, ahol a galaxisok távolodhatnak egymástól nagyobb sebességgel, mint a fény, mert maga a tér tágul.

A mikroszkopikus téridő-buborék mechanizmusa

Einstein speciális relativitáselmélete tiltja, hogy tömeggel rendelkező objektum vagy információ átlépje a vákuumbeli fénysebességet (c ≈ 3 × 108 m/s). Ugyanakkor nem szab határt annak, hogy maga a téridő milyen sebességgel tágulhat vagy zsugorodhat.

A Rochester-i kutatócsoport ezt használta ki: egy mindössze 1 milliméteres méretű régiót hoztak létre metamateriálból, amelynek effektív törésmutatója időben változik és jelentősen befolyásolja a fény fázis- és csoportsebességét.

A buborék belsejében a fény továbbra is vákuumbeli sebességgel halad (c), de egy külső megfigyelő számára úgy tűnik, mintha maga a buborék és az abban kódolt optikai információ körülbelül 1,4-szeresével haladna a fénysebességnek. Ez egyfajta mini „Alcubierre-metrika”, amely elméleti szinten lehetővé teszi a téridő helyi torzítását.

A metamateriál felépítése és működése

A metamateriál plaszonikus rezonátorokból áll, amelyek hullámhossznál kisebb méretűek és egy gradiens törésmutatójú rácsba rendezettek. Egy időben változó elektromágneses mező segítségével hoznak létre egy átmeneti „warp” effektust a helyi diszperziós viszonyokban:

vg = c / neff(t), ahol neff(t) < 1 az aktív régióban néhány nanosekundumig.

Ezzel az effektív törésmutató csökkenése miatt a csoportsebesség meghaladja a vákuumbeli fénysebességet anélkül, hogy megsértené az ok-okozati összefüggéseket.

Kísérleti bizonyítékok és mérési eredmények

A kutatók egy 10 GHz-es modulációs mintázatot kódoltak folyamatos hullámú lézerfénybe, amelyet bevezettek a metamateriál cellába. Egy detektor 5 cm-rel távolabb mérte az érkezési időt. Az idő-of-flight elemzés és interferometrikus fáziskövetés alapján az effektív terjedési sebesség (1,38 ± 0,05) × c volt.

Ellenőrző kísérletek homogén közegben pontosan c sebességet mutattak ki, kizárva ezzel mérési hibák lehetőségét.

Kutatás gyakorlati és elméleti következményei

  1. Warp-meghajtó technológia lehetősége: Ez az első laboratóriumi analógja az Alcubierre-féle warp buboréknak. Bár jelenleg mikroszkopikus és rövid életű, megerősíti a téridő mérnöki alakításának elméleti alapjait.
  2. Interplanetáris és csillagközi kommunikáció: Ilyen buborékok hálózatával lehetséges lehet Föld és Mars vagy mélyűri űreszközök közötti fénysebességnél gyorsabb jelátvitel – kiküszöbölve akár 24 perces késleltetést is.
  3. Kvantuminformatika fejlesztése: Az optikai csoportsebesség helyi manipulációja felgyorsíthatja fotonikus kvantumszámítógépek kapuműveleteit, ahol jelenleg az összefonódás terjedési késedelmei jelentik a szűk keresztmetszetet.
  4. Pontos relativitáselméleti tesztek: A buborék belsejében kontrollált idődilatációs gradiens új lehetőségeket nyithat asztali méretű általános relativitás-kísérletekhez.

Korlátok és jövőbeli fejlesztési irányok

A jelenlegi prototípus csak körülbelül 5 nanosekundumig képes fenntartani a szuperluminalitást, miközben extrém magas optikai intenzitást igényel (10 GW/cm²), ami makroszkopikus méretekre kiterjesztve egy kis csillagmag energiájával lenne egyenértékű.

A jövőben nagy teljesítményű metamateriálok és nemlineáris optikai technológiák fejlődése szükséges ahhoz, hogy ezeket az elveket szélesebb körben alkalmazni lehessen. Már most is komoly érdeklődést váltott ki: NASA Innovatív Fejlett Koncepciók programja és DARPA anyagtudományi igazgatósága hivatalosan kérte az adatok elemzését hajtóművek és biztonságos kommunikációs rendszerek fejlesztéséhez.

Záró gondolatok

A Rochester Egyetem kutatóinak eredménye új fejezetet nyitott a relativisztikus mérnöki tudományban: bebizonyították, hogy az információ képes lehet túlszárnyalni a fény sebességét nem tiltott mozgással a térben, hanem magának a téridőnek az alakításával. A fizika törvényei sértetlenek maradnak – ám képességeink arra vonatkozóan, hogyan formáljuk azt a színteret, ahol ezek a törvények érvényesülnek, jelentős előrelépést tettek.

Forrás: https://medium.com/@joshua.jj.jaxson/physicists-transmit-information-faster-than-light-without-violating-einsteins-relativity-0345980b08b8

November 6, 2025 – Fontos események és részletek

November 6, 2025 egy különleges dátum, amely számos eseményt és jelentőséggel bíró történést foglal magában. Ebben a cikkben részletesen bemutatjuk az ezen a napon történt fontos eseményeket, azok hátterét és hatásait. A dátum jelentősége Az év vége felé közeledve,...

Manouria morla: Az ősi teknős a cseh mocsarakból – Új faj a Manouria nemzetségből

A paleontológia világában izgalmas felfedezés született: a Lengyel Tudományos Akadémia Paleobiológiai Intézetének és a barcelonai Universitat Autònoma kutatóinak közös munkája nyomán egy új teknősfajt írtak le, amely a Manouria nemzetséghez tartozik. A...

Baktériumfágok szerepe a bélmikrobiota alakításában és ökológiai hatásaik

A baktériumfágok, vagyis a baktériumokat fertőző vírusok, egyre nagyobb figyelmet kapnak a mikrobiológia és biotechnológia területén. Szerepük nem csupán a baktériumpopulációk szabályozásában, hanem a bélmikrobiota összetételének alakításában, az evolúciós...

Teljes digitális hozzáférés a minőségi Financial Times újságíráshoz – Spóroljon 20%-ot éves előfizetéssel!

Fedezze fel a Financial Times (FT) exkluzív digitális tartalmait, amelyek naprakész, megbízható és mélyreható elemzéseket kínálnak a globális gazdaság, üzlet, politika és pénzügyek világából. A világ vezető iparági szakértőinek véleményeivel és elemzéseivel támogatott...

Mochi 1: Genmo nyílt forráskódú AI modellje a szövegből generált videókhoz

Genmo, az AI-alapú videógenerálásra specializálódott vállalat, nemrégiben bejelentette Mochi 1 kutatási előzetes verzióját. Ez az új, nyílt forráskódú modell lehetővé teszi, hogy szöveges utasításokból kiváló minőségű videókat hozzunk létre, miközben teljesítménye...

Microsoft Ausztráliában visszatérítéseket kínál az AI-előfizetések árazási problémái miatt

Majdnem hárommillió ausztrál előfizető kap visszatérítést a Microsofttól, miután a vállalat bocsánatot kért az ügyfelek mesterséges intelligencia (AI) eszközökhöz való hozzáférésének díjszabása kapcsán felmerült problémák miatt. Az eset rávilágít arra, milyen fontos a...

DoorDash negyedéves eredményei és jövőbeli fejlesztései 2025-ben

DoorDash, az egyik vezető amerikai ételkiszállító platform, a 2025. harmadik negyedévére vonatkozó pénzügyi jelentésében vegyes eredményeket közölt, amelyek a piaci várakozásoktól elmaradtak. A vállalat ugyan növekedést ért el a bevételben és a megrendelések számában,...

Janice Combs jogi vitái: a Diddy család újabb jogi csatározásai

Janice Combs, Sean “Diddy” Combs, a hip-hop ipar egyik legismertebb moguljának 84 éves édesanyja, ismét keményen visszautasítja azokat a friss jogi állításokat, amelyek őt fia több évtizeddel ezelőtti üzleti ügyleteihez kötik. Az elmúlt időszakban újabb peres...

Google és Epic megegyezése: véget érhet az öt éve tartó jogi csata

Az elmúlt öt évben zajló jogi csata a Google és az Epic Games között hamarosan lezárulhat, miután a két vállalat megállapodásra jutott. Az ügy 2020-ban kezdődött, amikor az Epic beperelte a Google-t azzal vádolva a techóriást, hogy visszaél Android ökoszisztéma...

Jules Robinson válasza a Melbourne Cup Day ruhájára érkező negatív kritikákra

Jules Robinson, a népszerű Married At First Sight szereplője nemrégiben keményen reagált azokra a negatív üzenetekre, amelyek a 2025-ös Melbourne Cup Day-en viselt ruhájával kapcsolatban érkeztek hozzá. A ruha és az első reakciók Kedden Jules egy rózsaszín és zöld...

Hyundai AutoEver America kibertámadás: személyes adatok kerültek veszélybe

Hyundai AutoEver America (HAEA), a Hyundai Motor Group leányvállalata, amely az autóipari informatikai szolgáltatások teljes körét nyújtja, nemrégiben súlyos kibertámadás áldozata lett. A támadók behatoltak a cég informatikai környezetébe, és hozzáfértek személyes...