Was bewegt sich bei superluminalen Phasengeschwindigkeiten schneller als Licht?

Ich verstehe, dass Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Ich denke da an den Rundfunk: Der Sender sendet Trägerfrequenzen aus ω c aber der eigentliche Inhalt wird in der modulierten Welle getragen, den Seitenbändern ω c ± ω m . Die Modulationshüllkurve hat ihre Gruppengeschwindigkeit und dies ist die Geschwindigkeit, mit der Informationen übertragen werden. Wir wissen zum Beispiel auch, dass Röntgenstrahlen in Glas eine Phasengeschwindigkeit haben, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Meine Frage ist, was genau reist schneller als die Lichtgeschwindigkeit?

BEARBEITEN : Ich weiß, dass es nichts Physisches sein kann, da es superluminal ist. Mein Problem ist, was ist es, das absolut keinen Informationsgehalt hat, aber wir assoziieren damit eine Geschwindigkeit.

Antworten (3)

Leuchten Sie mit einer Taschenlampe an eine Wand. Drehen Sie die Taschenlampe so, dass sich der beleuchtete Punkt bewegt.

F: Wie schnell bewegt sich der Spot?
A: Es hängt davon ab, wie weit die Wand entfernt ist.

F: Wie schnell kann sich der Spot möglicherweise bewegen?
A: Es gibt keine Begrenzung. Stellen Sie die Wand weit genug weg, und der Punkt kann sich mit beliebiger Geschwindigkeit bewegen.

F: Was bewegt sich über die Wand?
A: Nichts. Das Licht, das den Fleck in einem Moment ausmacht, hat nichts mit dem Licht zu tun, das den Fleck einen Augenblick später ausmacht.

So kann eine Welle scheinbar superluminal sein: Wir interpretieren eine Reihe nicht zusammenhängender Ereignisse als eine kontinuierliche „Welle“. Die Gruppengeschwindigkeit kann auch superluminal sein ; auch wenn die einzelnen Energiebrocken in etwa gehen c , der Bereich, in dem sie sich konstruktiv überlagern (der „Wellenkamm“), geht schneller als c .

Tolle Antwort, oder zumindest würde ich die gleiche geben. ;-) +1
Sie sagen dies nicht ausdrücklich (und ich habe keinen Zugriff auf das PRL-Papier), aber ich nehme an, dass sie die Signalgeschwindigkeit entweder nicht gemessen oder gemessen und festgestellt haben, dass sie kleiner als c war. Ein ähnliches Papier: arxiv.org/abs/quant-ph/0407155
Ich verstehe nicht, was das Herumschwenken einer Fackel mit Wellen zu tun hat, die sich entlang ihrer Bewegungsrichtung zu einem Ort ausbreiten, an dem zuvor überhaupt keine Wellen waren.
Adrian May: Es hört sich so an, als hätten Sie eine Frage, aber mir ist noch nicht klar, welche. Vielleicht erweitern Sie Ihren Standpunkt ein wenig, und wir können diese Antwort gemeinsam verbessern?
@Andrew: Warum gibt es keine Begrenzung für "wie schnell sich der Spot möglicherweise bewegen kann"? Sie können Ihre Fackel nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
@atom: Denken Sie darüber nach, wie die Geschwindigkeit des Spots von der Entfernung zwischen der Wand und der Taschenlampe abhängt, insbesondere an der Grenze, an der diese Entfernung bis ins Unendliche geht.

Lassen Sie mich eine Analogie machen, die hilfreich sein kann.

Wenn Sie das nächste Mal am Strand sind, beobachten Sie die herankommenden Wellen. Sie werden feststellen, dass sich der Punkt, an dem die Welle bricht, oft schneller bewegt als die Wellen. Dies geschieht, wenn die Wellen fast senkrecht zum Strand kommen.

Der Effekt ist, dass Sie, wenn Sie wissen, dass die Welle an Punkt A bricht, vorhersagen können, dass sie bald darauf an Punkt B brechen wird. Beachten Sie, dass der kurze Vektor die Wellenbewegung angibt, während der lange Pfeil anzeigt, wo am Strand die Welle bricht. Aber das sind keine Informationen, die sich bewegen; Die Welle hat die in ihre Wellenstruktur eingebaute Information:
Strand

Dasselbe gilt für De-Broglie-Wellen (oder Quantenmaterie-Wellen), die ebenfalls superluminal sind . Die kurze Antwort ist, dass es nichts gibt, was schneller als das Licht reist. Es ist nur ein Effekt von geringer physikalischer Bedeutung.

Die Analogie ist gut! (und auch eine schöne Grafik), aber ich stimme der "kleinen Bedeutung" nicht zu. Ich denke, sie hat die größte Bedeutung, die alles andere in dieser Angelegenheit haben kann. Informationen könnten dadurch mit mehr als c gesendet werden Methode, wenn und nur wenn Ihr Diagramm genau war (wenn Sie die ebenen Wellen in der Nähe von A erzeugen und in Strandrichtung senden könnten, dann haben Sie eine schnellere Reise als C in orthogonaler Richtung zu B), ABER vielleicht können ebene Wellen dies tun nicht wirklich von einer Quelle erzeugt werden, sie existierten nicht ... das ist, was ich denke, denn wenn diese ebenen Wellen existieren, sind wir schneller geworden als c info travel
Ich verstehe diese Analogie nicht quantitativ. Ich bin kein Küstenmensch und die paar Male, die ich an einem Strand war, habe ich damit verbracht, anthropische Formen zu bewundern ;) Wie auch immer, mein Problem ist, dass die Flachwasserphasengeschwindigkeit und die Flachwassergruppengeschwindigkeit der Meereswellen das ist gleich. Daher verstehe ich deine Analogie nicht. Hier ist ein Link : oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_textbook/chapter16/…
Es soll sicherlich keine wörtliche Analogie zur Wasserphysik sein. Ich bemerke nur, dass sich der Punkt, an dem die Wellen brechen, schneller bewegen kann als die Wellen, die das Ufer heraufkommen. Dies ist sehr offensichtlich und wurde von allen am Strand beobachtet. Hmmm. Vielleicht sollte ich ein Foto von echten Wellen hinzufügen ...
Ich werde in YouTube schauen und versuchen, das zu bekommen. Das klingt interessant. Und vielen Dank für die Beantwortung. +1

Betrachten Sie ein bestimmtes lokales Maximum des elektromagnetischen Feldes. Ein kleiner Moment der Zeit d t später wird es ein lokales Maximum in geringer Entfernung geben d x ein Weg. Superluminale Phasengeschwindigkeit bedeutet d x / d t > c . Das "Ding", das sich schneller als Licht bewegt, ist überhaupt kein Ding, sondern ein Punkt, an dem das elektromagnetische Feld ein Maximum hat (oder eine andere, konstante Phase hat, dh ein Minimum, Wendepunkt usw.)

Hi! Danke für die Antwort. Ich hatte einige Schwierigkeiten, mich davon zu überzeugen, dass dieses sich ausbreitende Maximum keinen Informationsgehalt hat. Siehe Bearbeiten.
Was bewegt sich bei superluminalen Phasengeschwindigkeiten schneller als Licht?
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