Wenn sich ein Objekt oder Teilchen schneller als die Lichtgeschwindigkeit fortbewegen würde, wie würde ich es messen?

Wie würde ich die Geschwindigkeit eines Teilchens messen, das sich hypothetisch schneller als Licht bewegt? Gibt es eine Art Kamera, die das erkennen könnte?

Menschen haben eine Vielzahl von Techniken zum Nachweis von Tachyonen ausprobiert. Eine Zusammenfassung finden Sie in Abschnitt 4.7.3 meines SR-Buchs lightandmatter.com/sr

Antworten (2)

Man würde buchstäblich die Geschwindigkeit dieses Teilchens genau so messen, wie Sie die Geschwindigkeit jedes anderen Teilchens messen würden. Es ist die Änderung der Entfernung über die Änderung der Zeit. (Das ist natürlich alles theoretisch, weil sich Teilchen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen.)

Interessanterweise gibt es eine Kamera. Mit einer Billion Bilder pro Sekunde kann es Lichtbewegungen beobachten. Die Kamera wurde vom Medienlabor des MIT gebaut . Sie nennen es Femto-Fotografie . Der Leiter des Teams, Ramesh Raskar, hielt einen TED-Vortrag, der ein Video der Kamera bei der Arbeit enthält. Es ist wirklich interessant - sehen Sie es sich hier an .

Die direkte Messung von Zeit und Entfernung wird normalerweise als "Time of Flight" (oft als "TOF" abgekürzt) bezeichnet, BTW. Da die Lichtgeschwindigkeit etwa 1 Fuß pro Nanosekunde beträgt und das Nanosekunden-Timing von Teilchendetektorelementen ziemlich einfach ist, ist es in der Teilchenwelt üblich, nur leicht grobe TOF-Messungen im Bereich von einigen Metern durchzuführen. Ziemlich feine TOF-Messungen können auf der Skala von zehn Metern durchgeführt werden. Präzisionsarbeit erfordert eher längere Entfernungsskalen.
Nur um rückblickend zu sein, diese Kamera nimmt nicht wirklich zusammenhängende Bilder auf und kann nicht eine einzelne Lichtwellenfront "beobachten", die sich bewegt. Es arbeitet, indem es Millionen von wiederholten "Anzeigen" ansammelt, indem es ähnliche Lichtimpulse und einen langsam fortschreitenden Zeitversatz verwendet, um die Illusion zu erzeugen, einem einzelnen Impuls zu folgen.

Ich glaube nicht, dass du das könntest. Ich sehe das als Problem der Lösung. So wie wir nicht sicher wissen können, dass Elektronen grundlegend sind, können wir nichts Kleineres als ein Elektron sehen, weil ein Elektron das kleinste Ding ist, das wir kennen, das wir verwenden können, um kleine Dinge zu „sehen“, wir können es nicht wirklich sicher, dass sich nichts schneller fortbewegen kann als Licht, da Licht das schnellste Ding ist, von dem wir wissen, dass wir es verwenden können, um etwas zu „sehen“. Wir sehen das Ding nicht wirklich, es sind nur Interaktionen mit Dingen um es herum, sei es über Lichtwellen oder Schallwellen oder was auch immer.

Wenn wir blind wären und Dinge nur durch Schall oder Sonar wahrnehmen könnten, würden wir dann wissen, dass es Dinge gibt, die sich schneller fortbewegen als Schall? Unsere Sinne würden uns nein sagen. Selbst die Schallwellen eines Überschalljets breiten sich nur mit Schallgeschwindigkeit aus. Wir brauchen etwas viel schnelleres als ein Objekt, dessen Geschwindigkeit gemessen wird, um die Geschwindigkeit dieses Objekts zu messen.

Und diese schnelle Kamera? Obwohl es Lichtbewegungen anzeigen kann, ist es nur für die Lichtwelle empfindlich, die als Obergrenze die Lichtgeschwindigkeit hat, so dass es nur bestätigen könnte, dass sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Sie scheinen jedes Experiment zu ignorieren, das die Synchronisation der Uhr beinhaltet. Aber es ist nicht einmal so komplex. Schießen Sie ein hypothetisches Tachyon auf einen weit entfernten Detektor und lassen Sie diesen Detektor bei Empfang aufleuchten. Sie kennen die Geschwindigkeit des Rücklichts und können daher die Geschwindigkeit des Tachyons messen.
Ist es nicht möglich, dass dunkle Materie Materie ist, die sich schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegt? Etwas, das sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit bewegt, wäre außer in einem einzigen Fall äußerst schwer zu erkennen. Wenn Sie nicht wissen, dass es da ist, würde es wie Rauschen aussehen, da Sie dieses Stück Materie nie wieder entdecken würden.
Ich denke, es gibt mehrere Fehler in Ihrer Logik. Zum Beispiel hätten wir kein Problem damit, die Geschwindigkeit eines Überschallobjekts nur mit Schall zu messen. Beobachter A sagt "es ging über Kopf bei T1 vorbei" und Beobachter B sagt "es ging über Kopf bei T2 vorbei". Es ist einfache Mathematik, um die Geschwindigkeit zu bestimmen. Das Einbringen dunkler Materie verwirrt das Thema nur.