Просмотр кода страницы Сверхсветовое движение

{{Якорь2|Определение|текст='''Сверхсветово́е движе́ние''' — [[Механическое движение|движение]] со [[скорость]]ю, превышающей [[скорость света]] в вакууме.}} Несмотря на то, что согласно [[Специальная теория относительности|специальной теории относительности]] скорость света в вакууме является максимально достижимой скоростью распространения [[сигнал]]ов, а [[энергия]] частицы положительной массы стремится к бесконечности при приближении её скорости к скорости света, объекты, движение которых не связано с [[Передача информации|переносом информации]] (например, [[фаза колебаний]] в [[Волна|волне]], [[тень]] или [[солнечный зайчик]]), могут иметь сколь угодно большую скорость<ref name=ufn>{{Cite web |url=https://ufn.ru/ru/articles/1996/11/g/ |title=О сверхсветовых «зайчиках» |access-date=2020-09-08 |archive-date=2021-01-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210116084726/https://ufn.ru/ru/articles/1996/11/g/ |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.nkj.ru/archive/articles/5459/ |title=Возможна ли сверхсветовая скорость? |access-date=2017-01-08 |archive-date=2017-11-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171110150338/http://www.nkj.ru/archive/articles/5459/ |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.festivalnauki.ru/statya/9496/chto-bystree-sveta-v-nashem-mire-chast-i |title=Что быстрее света в нашем мире? Часть I |access-date=2016-05-26 |archive-date=2020-06-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200629141902/http://www.festivalnauki.ru/statya/9496/chto-bystree-sveta-v-nashem-mire-chast-i |deadlink=yes }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/8697 |title=О возможности использования рентгеновских сверхсветовых «зайчиков» для проверки изотропии скорости света |access-date=2017-01-08 |archive-date=2017-09-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170920134618/http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/8697 |deadlink=no }}</ref>.

== Определение сверхсветовой скорости материальной точки ==
В (локально) [[Инерциальная система отсчёта|инерциальной системе отсчёта]] с началом <math>O</math> рассмотрим материальную точку, которая в момент времени <math>t_0</math> находится в <math>O</math>. Скорость этой точки мы называем ''сверхсветовой'' в момент <math>t_0</math>, если выполняется неравенство:
: <math>v(t_0)> c</math>
где:
* <math>v(t)\equiv\frac{d }{d t}s(t)</math>;
* <math> c</math> — [[скорость света]] в вакууме;
* <math>t</math> — время;
* <math>s(t)</math> — расстояние от точки до <math>O</math>, измеряемое в упомянутой системе отсчёта.

[[Специальная теория относительности]] (СТО) накладывает жёсткие ограничения на возможность сверхсветового движения тел:
# если для разгона тела с ненулевой массой покоя затрачена конечная энергия, то тело не сможет достичь сверхсветовой скорости (см., например, уравнение (9.9)<ref>{{Книга:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.: Теория поля|1973}}</ref>);
# если все инерциальные наблюдатели равноправны (то есть в отсутствие внешнего поля или искривления пространства), существование частиц (а также волн или каких-то других объектов, '''способных переносить информацию и энергию'''), движущихся со сверхсветовыми скоростями и взаимодействующих обычным образом с «досветовой» материей (то есть таких, что их можно по желанию испускать и принимать), влечет за собой парадокс нарушения принципа неопределенности, когда некий объект сможет произвести множество измерений (одно — измерение импульса, а второе — измерение энергии частицы).

Существует множество ситуаций (как среди определённо реальных, так и среди гипотетических), которые не удовлетворяют условиям данного определения, и на которые, следовательно, не распространяются указанные ограничения.

== Классическая физика ==

=== Солнечный зайчик, ножницы ===
По поводу движения объектов со сверхсветовой скоростью академик [[Гинзбург, Виталий Лазаревич|В. Л. Гинзбург]] писал:<ref name="УФН">{{статья |автор =Болотовский Б. М., Гинзбург В. Л. |заглавие =Эффект Вавилова — Черенкова и эффект Доплера при движении источников со скоростью больше скорости света в вакууме |ссылка =http://ufn.ru/ufn72/ufn72_4/Russian/r724a.pdf#page=4 |издание =[[Успехи физических наук]] |год =1972 |том =106 |номер =4 |страницы =577—592 |язык =ru |издательство =[[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Российская академия наук]] |archivedate =2013-09-25 |archiveurl =https://web.archive.org/web/20130925232836/http://ufn.ru/ufn72/ufn72_4/Russian/r724a.pdf#page=4 }}</ref>
{{начало цитаты}}
Тот факт, что в физике и астрономии возможны и фактически встречаются скорости, превосходящие скорость света в вакууме, конечно, давно и хорошо известен.
{{конец цитаты}}
Разумеется, В. Л. Гинзбург ни в коем случае не вёл речь о каких-либо нарушениях постулатов или выводов теории относительности.

[[Свет]]овое пятно (т. н. «солнечный зайчик») или, например, точка пересечения лезвий [[гильотина|гильотинных ножниц]] могут изменять положение со сверхсветовой скоростью<ref name="УФН"/><ref>''[[Маковецкий, Пётр Васильевич|Петр Маковецкий]]''. [http://n-t.ru/ri/mk/sk045.htm Смотри в корень!] {{Wayback|url=http://n-t.ru/ri/mk/sk045.htm |date=20171104185849 }}</ref><ref name="Gibbs">{{статья |ссылка=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html |заглавие=Is Faster-Than-Light Travel or Communication Possible? |издательство=University of California, Riverside |accessdate=2008-08-20 |язык=en |тип=journal |автор=Gibbs, Philip |год=1997 |издание= |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100310205556/http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html |archivedate=2010-03-10 |nodot=1}}</ref> <math>v</math>.
Однако при этом [[информация]] и [[энергия]] [[Передача информации|передаются]] в направлении, не совпадающем с направлением движения солнечного зайчика (со скоростью, меньшей или равной <math>c</math>), а на <math>v</math> ограничения, упомянутые выше{{переход|#Определение сверхсветовой скорости материальной точки|green}}, не распространяются<ref name="Gibbs" /><ref name="Wartheim">{{cite news |title=The Shadow Goes |author=Wertheim, M. |newspaper=New York Times |date=2007-06-20 |url=https://www.nytimes.com/2007/06/20/opinion/20wertheim.html?_r=1&scp=1&sq=%27the%20shadow%20goes%27&st=cse&oref=slogin |postscript=<!--None--> |accessdate=2017-09-30 |archivedate=2017-11-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20171107113750/http://www.nytimes.com/2007/06/20/opinion/20wertheim.html?_r=1&scp=1&sq=%27the%20shadow%20goes%27&st=cse&oref=slogin }}</ref><ref>{{книга |заглавие=Four Decades of Scientific Explanation |издательство=University of Pittsburgh Pre |год=2006 |isbn=0-8229-5926-7 |страницы=107 |ссылка=https://books.google.com/books?id=FHqOXCd06e8C |автор=Salmon, Wesley C. |archive-date=2017-03-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170321033334/https://books.google.com/books?id=FHqOXCd06e8C }}, [https://books.google.com/books?id=FHqOXCd06e8C&pg=PA107 Extract of page 107] {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=FHqOXCd06e8C&pg=PA107 |date=20170320223317 }}</ref><ref>{{книга |заглавие=The Wonderful World of Relativity: A Precise Guide for the General Reader |издательство=[[Издательство Оксфордского университета|Oxford University Press]] |год=2012 |isbn=0-19-969461-3 |страницы=180 |ссылка=https://books.google.com/books?id=4m14K1PpJwMC |язык=en |автор=Steane, Andrew |archive-date=2017-03-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170321051642/https://books.google.com/books?id=4m14K1PpJwMC }}, [https://books.google.com/books?id=4m14K1PpJwMC&pg=PA180 Extract of page 180] {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=4m14K1PpJwMC&pg=PA180 |date=20170320230030 }}</ref>.

{{Hider|
title = ''Мысленный эксперимент 1'' |
content =
Попробуем передать какой-то сигнал из одной точки экрана, по которому бежит зайчик, в другую вместе с этим зайчиком. Это, очевидно, не удастся, так как, что бы мы ни делали с фотонами зайчика в первой точке, это никак не сможет повлиять (например, погасить или сделать ярче) на фотоны зайчика в другой точке, которую он пройдет (они, в отличие от самого́ зайчика, движутся ко второй точке не от первой, а от фонаря).
|hidden=1
}}
{{Hider|
title = ''Мысленный эксперимент 2'' |
content =
Несколько сложнее дело обстоит в случае с ножницами. Казалось бы, если мы в первой точке что-то вставим между лезвиями и заклиним их, точка пересечения лезвий перестанет двигаться, и наблюдатель во второй точке получит от нас [[сигнал]], пришедший к нему быстрее света. Однако на самом деле мы не сможем, остановив лезвие в точке 1, остановить его сразу и в точке 2. Более того, волна деформации ножниц, которая может привести к каким-либо изменениям движения лезвия вблизи точки 2, распространяется по материалу ножниц со скоростью звука в этом материале, которая всегда меньше скорости света.
|hidden=1
}}

Довольно интересно, что «зайчик», движущийся быстрее света, возникает не только тогда, когда используется вращающийся источник света с узким лучом и экран на очень большом расстоянии. Любая, в частности [[плоская волна|плоская]], световая волна с более или менее широким [[Фронт волны|фронтом]], падая на экран под углом, в принципе, создаёт подобный «зайчик» (степень его выраженности, впрочем, определяется тем, насколько резким является фронт волны), а отражённую волну можно интерпретировать как [[черенковское излучение]] от «зайчиков», соответствующих каждому гребню падающей волны.<ref name="УФН" />

В этом смысле такие объекты, как световой «зайчик», вполне физичны<ref name=ufn />. Их отличие от обычных только в том, что они не [[Перенос информации|переносят]] энергию или информацию с собой, то есть состояние «зайчика» в какой-то момент и в каком-то месте не является причиной его состояния или вообще появления затем в другом месте экрана.

=== Неинерциальные системы отсчёта ===
В [[теоретическая механика|классической механике]]<ref>Классическая механика используется и в настоящее время для описания материальных тел, движущихся со скоростями существенно меньшими скорости света и расположенными вне существенных искривлений пространства-времени.</ref> время и пространство считаются абсолютными, а скорость материальной точки определяется как
: <math>\vec V = \dot{\vec r} = \frac{d \vec r(t)}{dt}</math>
где <math>\vec r</math> — радиус-вектор материальной точки. Так, во вращающейся декартовой системе координат (отсчёта)<ref>{{Cite web |url=http://edu.ioffe.ru/register/?doc=physica2%2Flect24.tex |title=Лекция № 24 по теоретической механике |accessdate=2019-06-06 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081009094856/http://edu.ioffe.ru/register/?doc=physica2%2Flect24.tex |archivedate=2008-10-09 |deadlink=yes }}</ref> скорость материальной точки равна<ref>Данное уравнение теоретической механики из раздела «[[кинематика точки]]»</ref>:

: <math>\vec V = \dot{ \vec r_H} - [~\vec \Omega \times \vec r~] </math>
где:
* <math>\vec r_H</math> — радиус-вектор в невращающейся системе координат;
* <math>\vec \Omega</math> — вектор угловой скорости вращения системы координат.
Как видно из уравнения, в ''неинерциальной'' системе отсчёта, связанной с вращающимся телом, достаточно удалённые объекты могут двигаться со сколь угодно большой скоростью, в том числе со скоростью, превышающей скорость света<ref>{{Cite web |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html#14 |title=FTL |accessdate=2006-03-19 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100310205556/http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html#14 |archivedate=2010-03-10 |deadlink=yes }}</ref>: <math> |\vec V| > c </math>. Это не вступает в противоречие со сказанным в разделе «Определение сверхсветовой скорости материальной точки»{{переход|#Определение сверхсветовой скорости материальной точки|green}}, так как
<math> | \vec V | \neq v </math>.
Например, для системы координат, связанной с головой человека, находящегося на Земле, скорость движения [[Луна|Луны]] при обычном повороте головы будет больше скорости света в вакууме. В этой системе при повороте за маленькое время Луна опишет дугу с радиусом, приблизительно равным расстоянию между началом системы координат (головой) и Луной.

=== Фазовая скорость ===
[[Файл:Phase speed 1.gif|thumb|right|200px|Фазовая скорость вдоль направления, отклонённого от волнового вектора на угол α. Рассматривается монохроматическая плоская волна.]]

[[Фазовая скорость]] <math>V_{\Phi x}</math> вдоль некоторого произвольно выбранного направления ''x'' всегда превышает фазовую скорость вдоль волнового вектора <math>V_{\Phi}</math> при несовпадении направления ''x'' с направлением волнового вектора. А именно, если ось ''x'' составляет с волновым вектором угол ''α'', то
: <math>V_{\Phi x} = \frac{V_{\Phi}}{\cos \alpha}</math>
Поэтому, если <math>V_{\Phi}=c</math> (как, например, у электромагнитных волн в вакууме), то <math>V_{\Phi x}</math> оказывается больше скорости света при любом ненулевом ''α'', меньшем 90[[Градус (геометрия)|°]] (это часто реализуется при распространении волн в волноводах, волновые векторы плоских волн, из которых они состоят, часто не совпадают с осью волновода). И даже для любой волны (со сколь угодно малым конечным <math>V_{\Phi}<c</math>) можно в принципе подобрать ''α'', столь близкий к прямому, что фазовая скорость в таком направлении будет сколь угодно большой, в том числе большей, чем ''c''.

Кроме того, фазовая скорость и вдоль направления волнового вектора нередко бывает больше ''c''. Например, это верно для фазовой скорости волновой функции массивных частиц ([[Волны де Бройля|волн де Бройля]]). Фазовая скорость электромагнитных волн также может быть выше ''c'': так, например, у [[Плазма|плазмы]] показатель преломления меньше единицы. Фазовая скорость таких волн в соответствии с современными представлениями не только не имеет отношения к скорости сигнала, который можно передать с помощью данной частицы, но и вообще не соответствует никакому принципиально наблюдаемому движению в пространстве. Скорости же частиц в этом случае соответствует [[групповая скорость]], которая у массивных частиц всегда меньше ''c''.

Поскольку фазовая скорость является не более чем математической величиной, характеризующей фазу чисто монохроматической волны вдоль некоторого направления<ref>{{Cite web |url=http://www.physicum.narod.ru/vol_5/266.pdf |title=Физическая энциклопедия OnLine. Том 5, стр.266. |access-date=2007-09-04 |archive-date=2012-03-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120302082224/http://www.physicum.narod.ru/vol_5/266.pdf |deadlink=no }}</ref>, движение фазы волны в общем случае не совпадает с движением какого-то (причинно-связанного) материального объекта и не может быть использована для передачи информации. В различных конкретных случаях аккуратный анализ устанавливает этот факт. Скорость же передачи сигнала, способного переносить информацию, как правило, определяется [[групповая скорость|групповой скоростью]].

=== Движение со скоростью, превышающей скорость света в среде ===
: ''Такое движение не является сверхсветовым движением (см. [[Сверхсветовое движение#Определение|определение термина]]).''
[[Файл:Cerenkov_Effect.jpg|right|thumb|200px|[[Эффект Вавилова — Черенкова|Излучение Вавилова — Черенкова]] в охлаждающей жидкости ядерного реактора]]
Фазовая скорость света в [[Физика сплошных сред|среде]], как правило, ниже скорости света в вакууме<ref>В некоторых случаях фазовая скорость света в среде оказывается больше скорости света в вакууме, например, при распространении рентгеновского излучения; так, действительная часть [[Показатель преломления|коэффициента преломления]] рентгеновских лучей в воде меньше единицы в диапазоне энергий от 30 эВ до 30 кэВ, см. {{cite web |url = http://henke.lbl.gov/optical_constants/ |title = X-Ray Interactions With Matter |publisher = The Center for X-Ray Optics |access-date = 2023-04-16 |url-status = live |archive-url = https://web.archive.org/web/20110827214322/http://henke.lbl.gov/optical_constants/ |archive-date = 2011-08-27 }}</ref>. Поэтому физические объекты могут двигаться в среде со скоростью больше фазовой скорости света в этой среде, но меньше скорости света в вакууме. Так происходит, например, в охлаждающей жидкости ядерного реактора, когда через воду проходят электроны, выбитые гамма-квантами со своих орбит, со скоростью большей фазовой скорости света в воде. При этом всегда возникает [[Эффект Вавилова — Черенкова|излучение Вавилова — Черенкова]]<ref name="УФН" />.

== Общая теория относительности ==

=== [[Расширение Вселенной]] ===
В [[Общая теория относительности|ОТО]] точечные тела описываются [[Мировая линия|мировыми линиями]] в 4-мерном искривлённом [[Псевдоевклидово пространство|псевдоевклидовом]] [[Пространство-время|пространстве-времени]]. Поэтому, вообще говоря, нет возможности приписать — каноническим образом — удалённому телу какую-нибудь «скорость относительно наблюдателя». Однако в некоторых физически важных случаях сделать это всё же можно благодаря наличию «выделенного», «предпочтительного» времени. В частности, во фридмановской вселенной временем <math>\tau</math> в событии <math>p</math> можно считать собственное время [[Галактика|галактики]], находящейся в <math>p</math>, прошедшее с момента [[Большой взрыв|Большого взрыва]].

Тогда расстоянием <math>l</math> в момент <math>\tau_0</math> между двумя галактиками <math>\gamma_1(\tau)</math> и <math>\gamma_2(\tau)</math> (мы обозначили через <math>\gamma_{1,2}</math> их мировые линии) можно назвать расстояние между точками <math>\gamma_1(\tau_0)</math> и <math>\gamma_2(\tau_0)</math>, измеренное в 3-мерном [[Риманово пространство|римановом пространстве]] <math>\tau=\tau_0</math>. Соответственно, скоростью разбегания этих двух галактик назовём величину
: <math>U(\tau)\equiv\frac{d }{d \tau}l(\tau)</math>
(<math>U</math> отличается от <math>v</math>, определённой разделе «[[Сверхсветовое движение#Определение сверхсветовой скорости материальной точки|Определение сверхсветовой скорости материальной точки]]»). {{Прояснить|Оказывается}},
[[расширение Вселенной|Вселенная расширяется]] в том смысле, что так определённое расстояние между галактиками растёт со временем. Более того, согласно [[Закон Хаббла|закону Хаббла]], удалённые галактики, находящиеся на расстоянии больше <math>c/H</math> (где <math>H</math> — [[постоянная Хаббла]], равная {{nobr|67,80 ± 0,77 (км/с)/Мпк}}<ref>{{статья |заглавие=Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results |издание=[[Astronomy and Astrophysics]] |том=1303 |страницы=5062 |ссылка=http://www.sciops.esa.int/index.php?project=PLANCK&page=Planck_Published_Papers |arxiv=1303.5062 |bibcode=2013arXiv1303.5062P |doi=10.1051/0004-6361/201321529 |accessdate=2014-09-03 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130323234553/http://www.sciops.esa.int/index.php?project=PLANCK&page=Planck_Published_Papers |archivedate=2013-03-23 |deadlink=yes |язык=en |тип=journal |автор=P. A. R. Ade ''et al''. (Planck Collaboration) |число=22 |месяц=3 |год=2013}}</ref>), удаляются друг от друга со скоростью <math>U</math>, превышающей скорость света.

=== Кротовая нора ===
{{main|Кротовая нора}}

=== Пузырь Алькубьерре ===
{{main|Пузырь Алькубьерре}}
В [[1994 год]]у [[Мигель Алькубьерре]] предложил использовать для сверхсветового движения особый вид искривления пространства-времени. В предложенной им метрике<ref name="warp">''M. Alcubierre'' The warp drive: hyper-fast travel within general relativity. — Class. Quant. Grav. 11, L73-L77 (1994)., копия на arxiv.org: [https://arxiv.org/abs/gr-qc/0009013] {{Wayback|url=https://arxiv.org/abs/gr-qc/0009013|date=20200731040008}}</ref> пространство плоско везде, кроме стенок некоторого пузыря, который движется быстрее света во внешнем [[Пространство Минковского|пространстве Минковского]]. При этом оказывается (за счёт необычной геометрии стенок пузыря), что [[мировая линия]] ''центра'' пузыря остаётся тем не менее времениподобной. Таким образом, состоящий из обычной материи пилот может, сидя в центре подобного пузыря, двигаться в некотором смысле (поскольку движется сам пузырь и пространство внутри него, а не объекты в нём) быстрее света<ref name="ReferenceA">Красников С. В. Некоторые вопросы причинности в ОТО: «машины времени» и «сверхсветовые перемещения». M.: Ленанд, 2015. ISBN ISBN 978-5-9710-2216-9</ref>.

Среди ряда теоретических трудностей, с которыми столкнулась эта идея, одна заключается в том, что стенки пузыря должны двигаться тоже быстрее света, но уже в обычном локальном смысле. Таким образом, пузырь Алькубьерре должен быть создан ''заранее'' — его движение не зависит от пилота.

Другая проблема состоит в необходимости создания для такого двигателя областей пространства с отрицательной плотностью энергии — соответственно заполненных «[[экзотическая материя|экзотической материей]]». На сегодняшний день экспериментально подтверждён только один пример такой субстанции — это [[Эффект Казимира|вакуум Казимира]], получение которого в макроскопических масштабах для создания двигателя Алькубьерре было рассмотрено Чарльзом Риджли<ref>{{Cite web |url=https://arxiv.org/ftp/physics/papers/0010/0010027.pdf |title=''Charles T. Ridgely'' A Macroscopic Approach to Creating Exotic Matter |access-date=2020-09-08 |archive-date=2021-05-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210506030807/https://arxiv.org/ftp/physics/papers/0010/0010027.pdf |deadlink=no }}</ref>.

В [[2021 год]]у Алексей Бобрик и Джанни Мартир обобщили идею варп-двигателя Алькубьерре на более широкий класс искажений пространства-времени и доказали, что теоретически оболочку варп-двигателя можно изготовить из обычной материи<ref>{{Cite web |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/abdf6e |title=Introducing physical warp drives - IOPscience<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2021-03-13 |archive-date=2021-05-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210513152502/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/abdf6e |deadlink=no }}</ref>.

=== Труба Красникова ===
{{main|Труба Красникова}}
В [[1995 год]]у [[Красников, Сергей Владиленович|Сергей Красников]] предложил гипотетический механизм для сверхсветового движения, связанный с искривлением пространства-времени в специально созданных тоннелях{{source-ref|Q27441541}}. Получающаяся структура аналогична [[Кротовая нора|кротовым норам]], но не требует изменения топологии пространства. В отличие от пузыря Алькубьерре, труба Красникова пригодна для ''первой'' экспедиции к удалённой цели, так как создаётся (с помощью гипотетической технологии) по мере движения обычного корабля с околосветовой скоростью. В дальнейшем путешественник имеет возможность вернуться через трубу к месту старта в момент времени сразу после своего отбытия<ref name="ReferenceA"/><ref>{{статья
| автор         = С. М. Комаров
| заглавие      = Лаз во вселенную: объекты для сверхсветовых путешествий
| ссылка        = http://www.inauka.ru/space/article87931/print.html
| издание       = Химия и жизнь
}}</ref>.

== Квантовая механика ==

=== Принцип неопределённости в квантовой теории ===
В квантовой физике состояния частиц описываются векторами [[Гильбертово пространство|гильбертова пространства]], которые определяют лишь вероятность получения при измерениях определённых значений физических величин (в соответствии с квантовым [[Принцип неопределённости Гейзенберга|принципом неопределённости]]). Наиболее известно представление этих векторов [[волновая функция|волновыми функциями]], квадрат модуля которых определяет [[плотность вероятности]] обнаружения частицы в данном месте. При этом оказывается, что эта плотность может двигаться быстрее скорости света (например, при решении задачи о [[туннельный эффект|прохождении частицы через энергетический барьер]]), но эффект превышения скорости света наблюдается только на небольших расстояниях. В силу же [[Принцип тождественности|принципа тождественности]] нельзя сказать, ту же ли самую частицу мы наблюдаем или её новорождённую копию. В своей нобелевской лекции в 2004 году [[Вильчек, Фрэнк|Фрэнк Вильчек]] привёл следующее рассуждение<ref name=Frank>[{{Cite web |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/wilczek-lecture.pdf |title={{en_icon}} Нобелевская лекция Франка Вилчека |access-date=2007-02-03 |archive-date=2006-07-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20060717084536/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/wilczek-lecture.pdf |deadlink=no }} {{en_icon}} Нобелевская лекция Франка Вилчека]</ref>:

{{начало цитаты}}
Представьте себе частицу, двигающуюся в среднем со скоростью, очень близкой к скорости света, но с такой неопределённостью в положении, как этого требует квантовая теория. Очевидно, будет определённая вероятность наблюдать эту частицу двигающейся несколько быстрее, чем в среднем, и, следовательно, быстрее света, что противоречит специальной теории относительности. Единственный известный способ разрешить это противоречие требует привлечения идеи античастиц. Очень грубо говоря, требуемая неопределённость в положении достигается допущением, что акт измерения может затрагивать образование частиц, каждая из которых неотличима от оригинала, с различными расположениями. Для сохранения баланса сохраняющихся квантовых чисел, дополнительные частицы должны сопровождаться тем же числом античастиц. ([[Дирак, Поль|Дирак]] пришёл к предсказанию античастиц через последовательность изобретательных интерпретаций и реинтерпретаций элегантного релятивистского волнового уравнения, которое он вывел, а не через эвристическое рассмотрение, подобное тому, которое я привёл. Неизбежность и всеобщность этих выводов, а также их прямое отношение к базовым принципам квантовой механики и специальной теории относительности стали очевидны только в ретроспективе).
{{oq|en|Imagine a particle moving on average at very nearly the speed of light, but with an uncertainty in position, as required by quantum theory. Evidently it there will be some probability for observing this particle to move a little faster than average, and therefore faster than light, which special relativity won’t permit. The only known way to resolve this tension involves introducing the idea of antiparticles. Very roughly speaking, the required uncertainty in position is accommodated by allowing for the possibility that the act of measurement can involve the creation of several particles, each indistinguishable from the original, with different positions. To maintain the balance of conserved quantum numbers, the extra particles must be accompanied by an equal number of antiparticles. (Dirac was led to predict the existence of antiparticles through a sequence of ingenious interpretations and re-interpretations of the elegant relativistic wave equation he invented, rather than by heuristic reasoning of the sort I’ve presented. The inevitability and generality of his conclusions, and their direct relationship to basic principles of quantum mechanics and special relativity, are only clear in retrospect).}}
{{конец цитаты|источник=Франк Вилчек}}

Это явление носит [[вероятность|вероятностный]] характер и не может быть использовано для передачи информации со сверхсветовой скоростью.

В теории возмущений квантовой теории поля аналогом описания распространения частиц классической физики является пропагатор соответствующего поля. Он описывает амплитуду вероятности распространения частицы, родившейся в одной точке, в другую, где она уничтожается. Здесь нужно различать две возможности:
* для виртуальных частиц, рождающихся и уничтожающихся в процессе взаимодействия — возможны сверхсветовые скорости; [[Ричард Фейнман]] в своих лекциях выражался об этом так<ref>Фейнман Р. КЭД Странная теория света и вещества. M.: Наука, 1988. ISBN 5-02-013883-5 Гл. 3. С.81.</ref><ref>{{книга |заглавие=QED |часть=Chapter 3 |страницы=89 |ref=Feynman |автор=Feynman }}</ref><ref>{{Cite web |url=https://arxiv.org/vc/astro-ph/papers/0412/0412101v1.pdf |title=''Mario Rabinowitz'' Black Hole Paradoxes |access-date=2020-09-08 |archive-date=2022-01-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220121055728/https://arxiv.org/vc/astro-ph/papers/0412/0412101v1.pdf |deadlink=no }}</ref>:

{{начало цитаты}}
… для электромагнитного излучения существует также [ненулевая] амплитуда вероятности двигаться быстрее (или медленнее), чем обычная скорость света. Вы убедились на предыдущей лекции, что свет не всегда двигается только по прямым линиям; сейчас вы увидите, что он не всегда движется со скоростью света! Это может казаться удивительным, что существует [ненулевая] амплитуда для того, чтобы фотон двигался быстрее или медленнее, чем обычная скорость света ''c''
{{oq|en|… there is also an amplitude for light to go faster (or slower) than the conventional speed of light. You found out in the last lecture that light doesn’t go only in straight lines; now, you find out that it doesn’t go only at the speed of light! It may surprise you that there is an amplitude for a photon to go at speeds faster or slower than the conventional speed, ''c''}}
{{конец цитаты|источник=Ричард Фейнман, нобелевский лауреат по физике 1965 года.}}

* для реальных частиц, существующих в конечном состоянии или существовавших в начальном — сверхсветовые скорости запрещены.

Но виртуальные частицы не могут передавать информацию, а наблюдаемые частицы в конечном и начальном состоянии — обычные, к тому же не взаимодействующие друг с другом (см. [[S-матрица]]), потому их пропагаторы вне светового конуса исчезают. Поэтому в квантовой теории поля также не существует сверхсветовых скоростей, которые могли бы быть использованы для сверхсветовой связи.

=== Квантовая нелокальность ===
Свойство нелокальности квантовой теории вызывает существование корреляций между состояниями [[Квантовая запутанность|запутанных]] подсистем исходной системы, на каких бы расстояниях друг от друга они ни находились. Поэтому появляется возможность мгновенного определения [[квантовое состояние|квантового состояния]] в одном месте на любом расстоянии путём измерения запутанного с ним состояния в другом месте и соответственно, его передача с {{нет АИ 2|бесконечной скоростью|3|09|2014}} — [[квантовая телепортация]]. Тем не менее, для безошибочного измерения квантового состояния необходима классическая информация о базисе измерения, которая должна быть передана по классическому каналу связи, естественно, со скоростью, не превышающей скорости света (подробнее см. в [[квантовая телепортация|основной статье]]). Хотя подходящий базис для единичного измерения можно угадать, для сверхсветовой связи и безошибочной телепортации ряда квантовых состояний такой подход использовать невозможно. Таким образом, квантовая телепортация невозможна со скоростью большей, чем скорость света. Явление квантовой нелокальности не противоречит принципу причинности в [[Специальная теория относительности|СТО]].

== Гипотезы ==

=== Сверхсветовые частицы ===
{{Нет источников в разделе|дата=2014-09-03}}
{{Ориссный раздел|дата=17 апреля 2018}}
{{main|Тахион}}
Гипотетические частицы [[тахион]]ы<ref>{{Cite web |url=http://lanl.arxiv.org/pdf/gr-qc/0604050.pdf |title=''A. A. Sen'' Tachyon Matter in Loop Quantum Cosmology |access-date=2006-12-29 |archive-date=2017-10-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171030060057/http://lanl.arxiv.org/pdf/gr-qc/0604050.pdf |deadlink=no }}</ref>, в случае их существования, могут двигаться быстрее света. Они не могут передавать информацию, иначе их наличие противоречило бы [[принцип причинности|принципу причинности]].

В толковании [[специальная теория относительности|специальной теории относительности]], если считать энергию и [[импульс]] [[Вещественное число|вещественными числами]], тахион описывается [[Чисто мнимое число|мнимой]] массой. Скорость тахиона не может быть меньше скорости света, поскольку при этом энергия бы бесконечно увеличивалась.

Преобразования Лоренца в евклидовом пространстве-времени с мнимой временной осью X<sub>0</sub> = icT при V > c переводят частицу в соответствующую ей античастицу, движущуюся с досветовой скоростью с<sup>2</sup>/V<ref>{{Cite web |url=https://astro.okis.ru/files/1/7/2/172962/08_telezhko.pdf |title=''Г. М. Тележко.'' Сверхсветовые скорости, несобственные вращения и зарядовая симметрия // Гравитация, 1997, т. 3, вып. 1, 76 |access-date=2019-07-29 |archive-date=2019-07-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190729144556/https://astro.okis.ru/files/1/7/2/172962/08_telezhko.pdf |deadlink=no }}</ref>. При V > c фазовая скорость становится групповой, меньшей скорости света, эта гипотеза снимает проблему нарушения причинности.

Следует различать тахионы (движущиеся всегда быстрее света и представляющие собой или просто чисто классические частицы, или довольно специфический тип возбуждений тахионного поля) и тахионные поля (равно гипотетические). Дело в том, что тахионное поле (другие типы его возбуждений), в принципе, может переносить энергию и информацию, однако, насколько известно, эти типы возбуждений распространяются уже не быстрее света.

{{нет АИ 2|Это замечание уместно, поскольку обычно в словоупотреблении не проводят различия между полем и соответствующей частицей (поскольку для обычных — не тахионных — полей/частиц для такого разграничения нет серьёзных причин, так как обычные частицы не имеют сектора мнимой энергии, а поля — сектора неустойчивости; если же даже область неустойчивости есть, обычно кроме неё есть и точки устойчивого/безразличного равновесия — «конденсат» — см. [[Тахионная конденсация]]).|3|09|2014}}

{{нет АИ 2|В некоторых{{каких}} вариантах [[теория струн|теории струн]], в [[спектр масс|спектре масс]] частиц появляется тахион. Однако такие модели, как правило, признаются нефизичными, что является основанием для изменения соответствующей теории. Тем не менее, и после изменения такие теории могут продолжать содержать в своём описании термин «тахион» и некоторую часть свойств теорий с тахионным полем.|3|09|2014}}

Теоретически рассматривалась также возможность наличия сверхсветовых скоростей у некоторых видов нейтрино<ref>[http://lanl.arxiv.org/abs/hep-ph/0103051.pdf ''G.-j. Ni, T. Chang'' Is neutrino a superluminal particle?]</ref>.

=== Эффект Шарнхорста ===
{{main|Эффект Шарнхорста}}
Скорость волн зависит от свойств среды, в которой они распространяются. Специальная теория относительности утверждает, что разогнать массивное тело до скорости, превышающей скорость света в вакууме, невозможно. В то же время теория не постулирует какое-то конкретное значение для скорости света. Она измеряется экспериментальным путём и может различаться в зависимости от свойств [[вакуум]]а. Для вакуума, [[энергия]] которого меньше энергии обычного [[физический вакуум|физического вакуума]], скорость света теоретически должна быть выше<ref name=FTLsign>[https://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/0310/0310026.pdf Propagation of Fronts and Information in Dispersive Media]</ref><ref>[https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0107091 ''Stefano Liberati'' Quantum vacuum effects in gravitational fields: theory and detectability]</ref>, а максимально допустимая скорость передачи сигналов определяется максимально возможной плотностью отрицательной энергии<ref name=FTLsign />.
Одним из примеров такого вакуума является [[вакуум Казимира]], который становится заметным в тонких щелях и капиллярах размером (диаметром) менее 10 [[нанометр]]ов (примерно в сто раз больше размеров типичного [[атом]]а). Эффект объясняется уменьшением количества [[виртуальная частица|виртуальных частиц]] в вакууме Казимира, которые, предположительно, подобно частицам сплошной среды замедляют распространение света. Вычисления, сделанные [[Шарнхорст, Клаус|Клаусом Шарнхорстом]], говорят о превышении скорости света в вакууме Казимира, по сравнению с обычным вакуумом, на 1×10<sup>−24</sup> для щели шириной 1 нм. Было также показано, что превышение скорости света в вакууме Казимира не ведёт к нарушению принципа причинности<ref name=FTLsign />. Превышение скорости света в вакууме Казимира, по сравнению со скоростью света в обычном вакууме, экспериментально пока не подтверждено из-за чрезвычайной сложности измерения данного эффекта<ref name=FTLsign />.

=== Теории с переменностью скорости света в вакууме ===
{{main|Переменная скорость света}}
В современной физике существуют гипотезы, согласно которым скорость света в вакууме не является постоянной, и её значение может изменяться с течением времени<ref>[http://lanl.arxiv.org/pdf/gr-qc/0511038.pdf ''Alexander Unzicker'' Mach’s Principle and a Variable Speed of Light]</ref><ref>[http://lanl.arxiv.org/pdf/astro-ph/0509582.pdf ''Yves-Henri Sanejouand'' A simple varying-speed-of-light hypothesis is enough for explaining high-redshift supernovae data]</ref><ref>[http://lanl.arxiv.org/pdf/gr-qc/0407117.pdf ''Corrado Appignani'' A geometrically-induced varying speed of light (VSL) and the accelerating universe]</ref>. В наиболее распространённой версии этой гипотезы предполагается, что в начальные этапы жизни нашей Вселенной значение постоянной <math>c</math> (скорость света) было значительно больше, чем сейчас. Соответственно, раньше вещество могло двигаться со скоростью, '''значительно превосходящей''' современную скорость света. Данные гипотезы, однако, пока изобилуют внутренними противоречиями и требуют для избавления от этого более глубокого пересмотра большинства частей современной физики.<ref>{{статья
| язык = en
| doi = 10.1007/s10714-007-0396-4
| заглавие = Note on Varying Speed of Light Cosmologies
| автор = George F. R. Ellis.
| издание = General Relativity and Gravitation
| год = 2007
| month = April
| выпуск = 4
| страницы = 511—520
| том = 39
| ссылка = http://arxiv.org/abs/astro-ph/0703751
| bibcode = 2007GReGr..39..511E
| archivedate = 2019-06-09
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20190609045520/https://arxiv.org/abs/astro-ph/0703751
}}</ref>
<!-- Перенёс в отдельную статью. «Релятивистская струя (астрономия)», ибо Сверхсветовое движение было рассмотрено только касательно, да и то в историческом плане. -->

=== Сверхбрадион ===
'''Сверхбрадион''' ({{lang-en|superbradyon}}) — гипотетическая [[элементарная частица]], которая может двигаться со скоростью, превышающей [[скорость света]], но в отличие от [[тахион]]ов они могут иметь положительные [[Вещественные числа|действительные]] значения [[масса|массы]] и [[энергия|энергии]]. Сверхбрадионы могут являться новым видом существующих частиц, движущихся действительно быстрее света, и способных передавать информацию со сверхсветовой скоростью, нарушая таким образом [[принцип причинности]].

Термин «сверхбрадион»<ref name="Gonzalez-Mestres1997e">Luis González-Mestres (December 1997), ''Lorentz symmetry violation at Planck scale, cosmology and superluminal particles'', http://arxiv.org/abs/physics/9712056 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/physics/9712056 |date=20161221162139 }} , Proceedings COSMO-97, First International Workshop on Particle Physics and the Early Universe : Ambleside, England, September 15-19, 1997.</ref>, также как и возможность их существования<ref name="Gonzalez-Mestres1995">Luis González-Mestres (May 1995), ''Properties of a possible class of particles able to travel faster than light'', http://arxiv.org/abs/astro-ph/9505117 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/9505117 |date=20161221161941 }} , Proceedings of the 30th Moriond Workshop ''Dark Matter in Cosmology, Clocks and Tests of Fundamental Laws'', January 22-29, 1995</ref><ref name="Gonzalez-Mestres1996a">Luis González-Mestres (January 1996), ''Cosmological Implications of a Possible Class of Particles Able to Travel Faster than Light '', http://arxiv.org/abs/astro-ph/9601090 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/9601090 |date=20161013071236 }} , Proceedings of the Fourth International Workshop on Theoretical and Phenomenological Aspects of Underground Physics, Toledo (Spain) September 17-21, 1995, Nucl.Phys. — Proc.Suppl. 48 (1996) 131—136.</ref>, предложил испанский физик Луис Гонсалес-Местрес как [[антоним]] для термина «[[Тардион|брадион]]» (тардион). Актуальность работ Гонсалеса-Местреса о нарушении лоренц-симметрии была признана в 2002 году журналами [[CERN Courier]]<ref name="CERNCourrier">Nick E. Mavromatos (August 2002), ''Testing models for quantum gravity'', ''CERN Courier'', http://cerncourier.com/cws/article/cern/28696 {{Wayback|url=http://cerncourier.com/cws/article/cern/28696 |date=20110423151700 }}</ref> и «[[Нью-Йорк Таймс]]»<ref name="NYT">Dennis Overbye (December 2002), ''Interpreting the Cosmic Rays'', ''The New York Times'', December 31, 2002, https://www.nytimes.com/2002/12/31/science/interpreting-the-cosmic-rays.html?n=Top/News/Science/Topics/Space {{Wayback|url=https://www.nytimes.com/2002/12/31/science/interpreting-the-cosmic-rays.html?n=Top%2FNews%2FScience%2FTopics%2FSpace |date=20170627075755 }}</ref>. Уже в 1997 году его работа цитировалась [[Коулман, Сидни|Сидни Коулманом]] и [[Глэшоу, Шелдон Ли|Шелдоном Глэшоу]]<ref name="ColemanGlashow1997">Sidney Coleman and Sheldon L. Glashow (March 1997), ''Cosmic Ray and Neutrino Tests of Special Relativity'', http://arxiv.org/abs/hep-ph/9703240 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/hep-ph/9703240 |date=20161010160711 }} , Phys.Lett. B405, 249—252, 1997.</ref>.

В отличие от тахионов, которые описываются в рамках [[Специальная теория относительности|специальной теории относительности]], сверхбрадионы явно нарушают [[лоренц-инвариантность]]. Они похожи на обычные частицы (брадионы), но с большей критической скоростью в вакууме <math>c_s</math>. Критическая скорость сверхбрадионов <math>c_s</math> может быть значительно больше, чем скорость света <math>c</math>. Здесь подразумевается, что стандартная лоренцова симметрия не является фундаментальной симметрией, а лишь её низкоэнергетическим пределом.<ref name="Gonzalez-Mestres1997a">Luis González-Mestres (April 1997), ''Vacuum Structure, Lorentz Symmetry and Superluminal Particles'', http://arxiv.org/abs/physics/9704017 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/physics/9704017 |date=20131029081754 }}</ref>

Энергия и импульс сверхбрадиона:
<center><math>E=\sqrt{p^2+m^2 c_s^2},</math></center>
<center><math>p=\frac{m v}{\sqrt{1-\cfrac{v^2}{c_s^2}}},</math></center>
где
* <math>m</math> — масса сверхбрадиона,
* <math>v</math> — скорость сверхбрадиона (<math>v\leqslant c_s</math>),
* <math>c_s</math> — критическая скорость сверхбрадионной [[Группа Лоренца|лоренцовой группы]] (<math>c_s\gg c</math>).

Согласно Гонсалесу-Местресу, сверхбрадионы могут быть основными составляющими материи на [[планковский предел|планковском пределе]] и за ним.

На сегодняшний день не обнаружено явлений, которые могли бы подтвердить существование сверхбрадионов, но если сверхбрадионы могут существовать в нашей Вселенной как свободные частицы, то они могут [[Спонтанное излучение|спонтанно излучать]] «обычные» частицы, становясь источниками сверхэнергичных [[Космические лучи|космических лучей]] и прекращать излучать, когда их скорость становится меньшей или равной скорости света. Таким образом, Вселенная может содержать множество таких сверхсветовых частиц со скоростями, близкими к скорости света. Сверхбрадионы могут также дать новый подход к [[Инфляционная модель Вселенной|инфляции]], [[тёмная материя|тёмной материи]] и [[тёмная энергия|тёмной энергии]]<ref name="Gonzalez-Mestres2009b">Luis González-Mestres (February 2009), ''AUGER-HiRes results and models of Lorentz symmetry violation'', http://arxiv.org/abs/0902.0994 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/0902.0994 |date=20161018162638 }} , Proceedings of CRIS (Cosmic Ray International Seminar), La Malfa, September 15-19, 2008, Nuclear Physics B — Proc. Suppl., Volume 190, May 2009, Pages 191—197.</ref><ref name="Gonzalez-Mestres2009c">Luis González-Mestres (December 2009), ''Lorentz symmetry violation, dark matter and dark energy'', http://arxiv.org/abs/0912.0725 {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/0912.0725 |date=20190420075604 }} , Contributed paper to the Invisible Universe International Conference, Paris June 29 — July 3, 2009.</ref>.

== В экспериментах ==

=== Коллаборация OPERA ===
Коллаборация [[OPERA (эксперимент)|OPERA]] 23 сентября [[2011 год]]а на конференции в [[CERN|Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН)]] объявила, что в ходе эксперимента в [[Национальная лаборатория Гран-Сассо|подземной лаборатории Гран-Сассо]] (Италия) получены данные, согласно которым субатомная частица [[нейтрино]] может двигаться со скоростью, превышающей скорость света на {{nobr|25 [[Миллионная доля|ppm]]}} (0,0025 %){{source-ref|Q55897674}}. Статистическая обработка {{nobr|{{formatnum:16111}} событий}}{{source-ref|Q55897674}} в детекторе, связанных с регистрацией мюонных нейтрино, пролетевших {{nobr|{{formatnum:731278}} м}}{{source-ref|Q55897674}} от ЦЕРНа до Гран-Сассо, показывает, что, в видимом противоречии с [[Теория относительности|теорией относительности]]<ref>{{cite web|url=http://www.nature.com/news/neutrino-experiment-replicates-faster-than-light-finding-1.9393|title=Neutrino experiment replicates faster-than-light finding|author=Eugenie Samuel Reich.|date=2011-11-18|publisher=[[Nature Publishing Group]]|description='''Цитата:''' [...]faster than the speed of light. The result defies Albert Einstein’s special theory of relativity, which states that this cannot happen.[...] '''Перевод:''' [...]быстрее чем скорость света. Результат бросает вызов [[Специальная теория относительности|специальной теории относительности]] [[Эйнштейн, Альберт|Альберта Эйнштейна]], которая заявляет, что этого не может произойти.[...]|accessdate=2011-12-22|lang=en|archiveurl=https://www.webcitation.org/65Jtdetqa?url=http://www.nature.com/news/neutrino-experiment-replicates-faster-than-light-finding-1.9393#|archivedate=2012-02-09|deadlink=no}}</ref>, нейтрино со средней энергией {{nobr|28,2 [[ГэВ]]}}{{source-ref|Q55897674}} проходят это расстояние на {{nobr|61,1 наносекунды}}{{source-ref|Q55897674}} быстрее света. Статистическая и систематическая погрешность, оценённая авторами, в 6 раз меньше этой величины. Таким образом скорость нейтрино с данной энергией превысила [[скорость света]] в вакууме примерно на {{nobr|7,5 [[км/с]]}}. Зависимость скорости нейтрино от энергии в пределах точности эксперимента не была обнаружена<ref>Нейтринные события, зарегистрированные в детекторе, были разделены на 2 выборки со средней энергией {{nobr|13,8 ГэВ}} и {{nobr|40,7 ГэВ}}. Однако полученная разница во времени для каждой подборки, 54,7 нс и 68,1 нс соответственно, находится внутри интервала, определяемого статистической погрешностью. Иными словами, нужно более существенное отличие от 61,1 нс, чтобы можно было говорить о зависимости скорости нейтрино от энергии. Сравнение экспериментальных нейтринных событий с событиями, просимулированными [[Метод Монте-Карло|методом Монте-Карло]], не выявило зависимости скорости от энергии.{{Нет АИ|29|12|2011}}</ref>.

В мае 2012 года OPERA провела ряд контрольных экспериментов и пришла к окончательному выводу, что причиной ошибочного предположения о сверхсветовой скорости стал технический дефект (незакрученный разъём оптического кабеля приводил к избыточной задержке в цепях синхронизации времени между GPS и установкой)<ref>[http://ria.ru/science/20120608/668400332.html Эксперимент OPERA окончательно «закрыл» сверхсветовые нейтрино] {{Wayback|url=http://ria.ru/science/20120608/668400332.html |date=20120707035420 }}.</ref><ref>{{Cite web |url=https://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/neutrinos/neutrinos-faster-than-light/opera-what-went-wrong/ |title=OPERA: What Went Wrong {{!}} Of Particular Significance<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2017-10-20 |archive-date=2017-06-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170630182145/https://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/neutrinos/neutrinos-faster-than-light/opera-what-went-wrong/ |deadlink=no }}</ref><ref>https://arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf {{Wayback|url=https://arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf |date=20171008030045 }} 6.1 Measurements performed during the 2011 CNGS winter shut down</ref><ref>{{Cite web |url=https://profmattstrassler.files.wordpress.com/2012/04/operafiberplug1.png |title=Фотография разъёма до и после закручивания гайки |access-date=2017-10-20 |archive-date=2017-10-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171008031208/https://profmattstrassler.files.wordpress.com/2012/04/operafiberplug1.png |deadlink=no }}</ref>.

Перепроверка данных в прецизионном эксперименте весны 2012 года привела коллаборацию к выводу о том, что скорость нейтрино <math>v_{\nu}</math> может отличаться от скорости света не более чем на
: <math>-1,8 \cdot 10^{-6} < \frac{v_{\nu}-c}{c} < 2,3 \cdot 10^{-6}</math> (90 % [[доверительный интервал]])<ref>{{статья|автор=The OPERA Collaboration.|заглавие=Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam using the 2012 dedicated data|ссылка=https://arxiv.org/abs/1212.1276|издание=ArXiv/hep-ex|год=December 2012|archivedate=2021-02-03|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210203085331/https://arxiv.org/abs/1212.1276}}</ref>.

=== Коллаборация ICARUS ===
В марте 2012 года в том же тоннеле были проведены независимые измерения, и сверхсветовых скоростей нейтрино обнаружено не было<ref>{{cite web|url=http://rus.ruvr.ru/2012_03_23/69338917/|title=Эйнштейн оказался прав|author=Ольга Закутняя.|date=2012-03-23|publisher=[[Голос России]]|accessdate=2012-03-26|lang=ru|archiveurl=https://www.webcitation.org/685B4hbrB?url=http://rus.ruvr.ru/2012_03_23/69338917/#|archivedate=2012-05-31|deadlink=no}}</ref>. Семь нейтринных [[Событие#Физика частиц|событий]] были зарегистрированы 31 октября, 1, 2 и 4 ноября. По анализу коллаборации {{не переведено 5|ICARUS_(эксперимент)|ICARUS|en|ICARUS (experiment)}} [[Среднее арифметическое|среднее]] отклонение по этим семи событиям составляло всего +0,3 нс от расчётного прибытия света{{source-ref|Q56057974}}. ICARUS оборудован независимым от OPERA инструментом для замера времени<ref>{{cite web|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120316204743.htm|title=Icarus Experiment Measures Neutrino Speed: Even Neutrinos Are Not Faster Than Light|author=|date=2012-03-16|publisher=[[Science Daily]]|accessdate=2012-03-26|lang=en|archiveurl=https://www.webcitation.org/685B7wHpK?url=http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120316204743.htm#|archivedate=2012-05-31|deadlink=no}}</ref>.

=== Эксперименты с предельной скоростью световых импульсов ===
Методы, использующие эффекты квантовой интерференции, активно исследуются для регулирования оптических свойств квантовых систем<ref>{{Статья|ссылка=http://dx.doi.org/10.1098/rsta.1997.0119|автор=P. Knight, B. Stoicheff, D. Walls|заглавие=Preface to Highlight in Quantum Optics|год=1997-12-15|издание=Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|том=355|выпуск=1733|страницы=2217–2217|issn=1364-503X, 1471-2962|doi=10.1098/rsta.1997.0119}}</ref>. В 1999 году во время экспериментов, проводимых [[Гарвардский университет|Гарвардским университетом]], удалось замедлить скорость распространения световых импульсов до 17 м/c в ультрахолодном газе [[Натрий|натрия]] за счёт увеличения плотности атомов<ref>{{Статья|ссылка=https://www.nature.com/articles/17561|автор=Lene Vestergaard Hau, S. E. Harris, Zachary Dutton, Cyrus H. Behroozi|заглавие=Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas|год=1999-02|язык=en|издание=Nature|том=397|выпуск=6720|страницы=594–598|issn=1476-4687|doi=10.1038/17561|archivedate=2021-05-21|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210521062025/https://www.nature.com/articles/17561}}</ref>. В 2003 году во время совместной работы института автоматики и электрометрии Сибирского отделения [[Российская академия наук|РАН]] и [[Институт физики НАН Украины|института физики НАН Украины]] с помощью эффекта двухволнового взаимодействия на фоторефрактивной решётке удалось замедлить световые импульсы до 0,025 см/с<ref>{{Статья|ссылка=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.91.083902|автор=E. Podivilov, B. Sturman, A. Shumelyuk, S. Odoulov|заглавие=Light Pulse Slowing Down up to 0.025 cm/s by Photorefractive Two-Wave Coupling|год=2003-08-22|издание=Physical Review Letters|том=91|выпуск=8|страницы=083902|doi=10.1103/PhysRevLett.91.083902}}</ref>. В 2005 в [[KAIST]] удалось замедлить скорость световых импульсов с использованием [[Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна|вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна]]<ref>{{Статья|ссылка=https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-13-1-82|автор=Kwang Yong Song, Miguel González Herráez, Luc Thévenaz|заглавие=Observation of pulse delaying and advancement in optical fibers using stimulated Brillouin scattering|год=2005-01-10|язык=EN|издание=Optics Express|том=13|выпуск=1|страницы=82–88|issn=1094-4087|doi=10.1364/OPEX.13.000082|archivedate=2021-05-19|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210519084613/https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-13-1-82}}</ref>.

== Сверхсветовое движение в фантастике ==
* [[Варп-двигатель]]
* [[Гиперпространство (фантастика)|Гиперпространство]]
* [[Нуль-переход]]
* [[Телепортация]]
* [[Вселенная Mass Effect#Ретрансляторы|Ретрансляторы]]

== См. также ==
{{кол}}
* [[Принцип причинности]]
* [[Специальная теория относительности]]
* [[Переменная скорость света]]
* [[Пузырь Алькубьерре]]
* [[Световое эхо]]
* [[Экзотическая материя]]
* [[Кротовая нора]]
{{кол|конец}}

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Ссылки ==
* Статья из физической энциклопедии ''Сверхсветовая скорость'', т.4 — М.: Большая Российская Энциклопедия, [http://www.physicum.narod.ru/vol_4/447.pdf стр.447]
* [http://elementy.ru/news/430574 «Шумиха по поводу преодоления скорости света не имеет под собой научных оснований»] На сайте «Элементов» — есть описание различных определений превышения скорости света.
* Сверхсветовые радиоисточники:
** ''Улановский Л. Э.'' Возможны ли скорости выше скорости света? «Земля и Вселенная», 1973, № 6, с. 36-38.
** [http://m.iopscience.iop.org/0143-0807/24/2/360 ''Falla D. F. et al.'', Superluminal light echoes in astronomy]
** [https://iopscience.iop.org/0031-9120/32/1/016;jsessionid=3885ACEC7A990F148BE154D3FD36FA63.c2 ''Laing R. A.'', Faster than light: superluminal motion and light echoes]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/astro-ph/0407478  ''Michal Chodorowski.'' Superluminal apparent motions in distant radio sources (англ)]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/astro-ph/0102083 ''Z. Q. Shen, D. R. Jiang, S. Kameno, Y. J. Chen.'' Superluminal motion in a compact steep spectrum radio source 3C 138]{{ref-en}}
* Искажение метрики:
** [http://wmpt.narod.ru/theory/other/warp/warp.htm ''Miguel Alcubierre'' Пространственный движитель: сверхбыстрое перемещение в пределах Общей Теории Относительности (1994)]
** [https://arxiv.org/PS_cache/gr-qc/pdf/0603/0603060.pdf ''С. В. Красников.'' Сверхсветовые перемещения в (полу)классической ОТО]{{Недоступная ссылка|date=Октябрь 2019 |bot=InternetArchiveBot }}
** [http://www.sff.net/people/brian_a_hopkins/ftl.htm ''Brian A. Hopkins.'' FTL Travel:The Realities of an SF Cliche]{{ref-en}}
* Оптика
** [http://www.eleceng.adelaide.edu.au/personal/dabbott/publications/PIE_withayachumnankul2010.pdf Withayachumnankul, W. et al. «A systemized view of superluminal wave propagation», ''Proceedings of the IEEE'', Vol. 98, No. 10, pp. 1775—1786, 2010.]
** [https://arxiv.org/pdf/physics/0012060.pdf ''A. Dogariu, A. Kuzmich, and L. J. Wang'' Transparent Anomalous Dispersion and Superluminal Light Pulse Propagation at a Negative Group Velocity]{{ref-en}}
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/quant-ph/0601085.pdf ''Herbert G. Winful.'' The meaning of group delay in barrier tunneling: A re-examination of superluminal group velocities]{{ref-en}}
* Сверхсветовые частицы
** ''[[Барашенков, Владилен Сергеевич|Барашенков В. С.]]'' [http://www.veinik.ru/science/602/1/161.html Антимир скоростей. Тахионы. («Химия и жизнь», 1975, № 3, стр. 11-16.)]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/hep-th/0201077.pdf ''Guang-jiong Ni'' There might be superluminal particles in nature]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/astro-ph/0407603.pdf ''Luis Gonzalez-Mestres'' Superluminal Particles, Cosmology and Cosmic-Ray Physics]
* Теоретическая физика
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/gr-qc/0603024.pdf ''Daniela Mugnai'' Superluminal behavior and the Minkowski space-time]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/quant-ph/0507121.pdf ''Edward Gerjuoy, Andrew M. Sessler'' Popper’s Experiment and Superluminal Communication]
** [http://xxx.lanl.gov/pdf/quant-ph/0301100.pdf ''Giovanni Andrea Fantasia'' Superluminality in Quantum Theory]
* Научно-популярные статьи
** [https://astrogalaxy.ru/339.html ''А.Голубев'' Возможна ли сверхсветовая скорость? (Наука и жизнь, № 2, 2001)]
** ''[[Барашенков, Владилен Сергеевич|Барашенков В. С.]]'' [http://www.znanie-sila.ru/people/issue_92.html И снова: свет быстрее света («ЗС» № 4/1997)]
** [https://utro.ru/articles/2008/08/22/761916.shtml Преодолеть скорость света стало возможным]
** [https://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0905/0905.4146v4.pdf Superbradyons and some possible dark matter signatures]

{{внешние ссылки}}

[[Категория:Теория относительности]]
[[Категория:Вымышленные технологии]]
[[Категория:Скорость]]
[[Категория:Скорость света]]