Гонконгские физики экспериментально показали, что единичные фотоны не могут перемещаться быстрее скорости света - этот постулат не ставится под сомнение уже много лет, однако в данном случае ученые провели убедительную опытную демонстрацию. Работа исследователей опубликована в журнале Physical Review Letters, а ее краткое описание приведено в пресс-релизе Гонконгского университета науки и технологий.
Постулат о постоянстве скорости света лежит в основе современных физических теорий, объясняющих устройство мира. Автор теории относительности Альберт Эйнштейн постулировал, что скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета - то есть она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.
Соображение о постоянстве скорости света принимается всеми физиками, однако некоторые специалисты указывали, что для отдельных фотонов, которые подчиняются законам квантовой механики, оно может так или иначе нарушаться (при том, что для совокупности фотонов работает безоговорочно). До сих пор ученым не удавалось подтвердить или опровергнуть подобные гипотезы, так как проведение эксперимента связано с серьезными техническими трудностями.
Для постановки корректного опыта необходимо, во-первых, получить отдельные фотоны, а, во-вторых, отделить и изучить так называемый оптический предшественник - волноподобный сигнал, который распространяется перед основной частью волнового пакета фотона.
Авторы новой работы смогли выполнить оба эти условия и показали, что скорость отдельных фотонов в вакууме также не может превысить 300 тысяч километров в секунду - значение скорости света. Кроме того, до сих пор исследователям не удавалось экспериментально доказать, что оптические предшественники существуют на уровне отдельных фотонов.
Полученный физиками результат означает, что причинно-следственные связи не нарушаются никогда, так как информация не может никаким образом передаваться быстрее скорости света.