On photonic tunnelling and the possibility of superluminal transport of electromagnetic energy
出于对光以超光速通过隧穿传播的实验的兴趣增加,Partha Ghose提出的Lorentz不变量理论被重新审视,以解释这些令人惊讶的效应。这个理论是基于哈里什-钱德拉形式主义,它描述了一个无质量的自旋-1玻色子的相对论动力学,就像一个光子。通过这种形式,电磁能量的玻姆平均输运速度的公式。证明了,如果构成波导的介质是非吸收和非色散的,则该速度可以是超光速的。这一结果在量子电动力学的框架下得到了验证,证明了光子在波导内的平均速度是由瞬时超光速的贡献给出的。因此,这一理论提出了设计能够以超光速局部传输电磁能的光学器件的最佳条件,从而减轻了信号衰减。
2023-02-15 physics.gen-ph
A common model for superluminal propagation in absorbing atomic media and lossy metastructures
我们分析了窄带脉冲在耗散介质中共振时的超光速传播。输出波形是输入的衰减的、未失真的、时间超前的版本,其可以被解释为具有正的相对延迟的输入的两个缩放复制的干扰的结果。所提出的分析既适用于在电子谐振的无源体介质中的传播,也适用于耦合到有损耗微环谐振器的介质波导中的传播。后一种情况提供了对潜在物理现象的清晰洞察。
2008-05-29 physics.gen-ph physics.optics
Remark on "Pair Creation Constrains Superluminal Neutrino Propagation"
粒子群速度的概念应与其哈密顿-雅可比速度一致。这一点在科恩的工作中被忽略了,他在《{ \it对的产生限制了超光速中微子的传播}》(《物理评论快报》)中写道。{ \bf 107},181803(2011))。由此得出结论:只要看到超光速中微子,就存在类切伦科夫辐射。我们证明了在具有de Sitter时空对称性的狭义相对论(dS-SR)框架下,上述Cohen-Schenhow论证不成立,类切伦科夫辐射是被禁止的.我们的结果是一致的实验结果的ICARUS合作。
2012-06-15 hep-ph physics.gen-ph
Has superluminal light propagation been observed?
在Wang等人的报告$^1$中指出,获得了负群速度$u=-c/310$,并测量到脉冲前进位移62 ns。作者声称,负群速度与超光速光传播有关,脉冲前进与因果关系或狭义相对论并不矛盾。然而,这里表明,他们的上述结论是不正确的。此外,还提出了重新定义群速度和在狭义相对论中解释因果关系的建议。
2000-09-10 physics.class-ph physics.gen-ph
Superluminal Group Velocity of Neutrinos : Review, Development and Problems
本文的目的是通过考虑退相干对文献[Mecozzi and Bellini:arXiv:1110.1253 [hep-ph]]进行数学补充,并提出一些重要的相关问题.我们认为中微子具有超光性是一种潜在的可能。
2012-04-05 hep-ph physics.gen-ph
Transparent Anomalous Dispersion and Superluminal Light Pulse Propagation at a Negative Group Velocity
朗道和利夫希茨指出,在透明的无源介质中,所有频率的电磁辐射都被吸收,因此不可能发生反常色散。在这里,我们表明,理论和实验上,透明的线性异常色散时,可以发生增益偶。因此,即使在负群速度下,也可以观察到光脉冲通过透明介质的超光速传播,几乎没有脉冲失真。因此,实验上观察到{ \it负渡越时间},导致入射光脉冲的峰值甚至在进入介质之前就离开了介质。这种违反直觉的效应是由于光的波动性质而导致的{ \it重新定相}过程的直接结果,并且与因果关系或爱因斯坦的狭义相对论都不矛盾。
2000-12-28 physics.gen-ph physics.optics
On the propagation speed of evanescent modes
理论上预测并实验上证实了倏逝波的群速度为超光速(v_g > c)。相比之下,已知真空中的前体速度不能大于c。本文通过仅基于麦克斯韦方程组的计算机模拟,证明了这两种现象的存在。换句话说,我们验证了超光速群速度的实际可能性,而不违反所谓的(天真的)爱因斯坦因果关系。(科目类:普通物理、经典物理、光学、狭义相对论; PACS编号:73.40Gk,03.80+z,03.65Bz;关键词:倏逝波;隧穿光子;哈特曼效应;群速度;超光速波;前兆;瞬态波;波前速度;麦克斯韦方程组;电磁波;计算机模拟;狭义相对论;广义相对论)。
1998-12-08 physics.gen-ph
Perfect Structure of the Special Relativity, Superluminal, Neutrino-Photon Mass and New Entangled Interaction
首先简要介绍了一些超光速现象和实验。其次,根据狭义相对论的基本原理,通过类时间隔和类空间隔的分类,同时导出了速度较小的洛伦兹变换(LT)和速度较大的广义洛伦兹变换(GLT)。在推导LT时,增加了一个独立的假设,从而对速度值进行了绝对限制,并排除了类空层。LT和GLT由德布罗意关系连接。描述了任意四矢量快子的基本性质和这些快子应具有的奇异特性。讨论了各种超光速变换。进一步,我们认为LT不适用于光子和中微子,光子变换(PT)是时空统一的。它可以合理地克服现有的一些困难,不限制光子和中微子的静止质量必须为零。LT、GLT和PT一起构成了洛伦兹群的完整结构。最后,我们讨论了量子纠缠态的新实验所表现出的一些特性,如相干性、非定域性、量子隐形传态和超光速等。此外,它应该是一个新的第五互动,并可能应用GLT。
2010-06-09 physics.gen-ph
Extended Lorentz code of a superluminal particle
虽然OPERA实验审查正在进行中的社区,在本文中,我们构建了一个玩具模型的{ \it扩展洛伦兹代码}(ELC)的匀速运动,这将是一个良好建立的一致和独特的理论框架来解释明显违反标准洛伦兹代码(SLC),可能的表现形式出现在一个类似的方式在所有的粒子部门。我们认为,在ELC框架的超光速粒子的传播,这意味着修改的色散关系,可能是一致的因果关系。此外,在这个框架下,我们给出了一个理由,禁止Vavilov-Cherenkov(VC)-辐射/或类似的过程在真空中。为了与SN 1987 A和OPERA的数据相一致,我们将SN 1987 A的中微子和光看作携带{ \it单个洛伦兹运动码}的{\it 1-th}粒子,其速度为真空中光的速度$c_{1}\equiv c$作为所有1-th粒子的最大可达速度.因此,我们把超光速μ介子中微子看作是携带单个Lorentz运动码的{ \it 2-nd}粒子,其速度$c_{2}$是所有2-nd粒子的最大可达速度.对于μ子中微子的平均能量$E_{ν2}=17.5$ GeV,声称的速度$(v_{ν2}-c)/c= 2.48\times 10^{-5}$和期望的有限静止质量$m_{0}\approx 1eV/c^{2}$,我们得到了$ c_{2}/c\approx 17.5\times 10^{9}$ .
2012-02-02 physics.gen-ph
Special Theory for Superluminal Particle
OPERA合作报告了μ子中微子在真空中比光速更快的证据。本文提出了一种推广的相对论。我们认为所有的粒子可以分为三类:第一类粒子是它的速度在$0\leq v < c$范围内的粒子,例如电子、原子、分子等等($c$是光速,即,第一种粒子的极限速度)。第二种粒子的速度在$0\leq v < c_{m1}$范围内,例如光子($c_{m1}$是第二种粒子的极限速度)。第三种粒子的速度在$c\leq v < c_{m2}$范围内,例如快子和μ子中微子($c_{m2}$是第三种粒子的极限速度)。第一种粒子由狭义相对论描述。利用扩展的相对论,我们可以描述第二类和第三类粒子,可以分析OPERA实验结果,计算μ子中微子的质量。
2011-10-31 physics.gen-ph
Extending Special Relativity to Superluminal Motion
在20世纪90年代早期,用单光子进行的实验产生了一个令人惊讶的结果:单光子以比真空光速更快的群速度穿过光子隧道势垒。最近,一系列的实验表明,电磁波能够以比$c$更快的群速度传播。这些现象已经在色散介质中观察到。我们认为自然界中的粒子可以分为三类:第一类粒子是速度在$0\leq v < c$范围内的粒子,如电子、原子等;第二类粒子是速度在$0\leq v < c_{m}$范围内的粒子,如光子等。第三类粒子的速度在$c\leq v < c_{m}$范围内($c_{m}$是宇宙中的最大速度),例如快子。第一种粒子由狭义相对论描述。本文给出了描述第二类和第三类粒子的新的运动学和动力学方程。
2010-02-10 physics.gen-ph
Superluminal optical pulse propagation in nonlinear coherent media
从理论上研究了负群速度光脉冲在非线性介质中的传输。我们表明,这些效果是可观察到的必要条件是实现在一个三能级$Λ$系统与线偏振激光束在静态磁场的存在下相互作用。在低功率区,当所有其它非线性过程都可以忽略时,光诱导塞曼相干几乎完全抵消了介质的共振吸收,但保留了反常的和非常高的色散。结果,可以观察到超光速光脉冲传播,在这个意义上,透射脉冲的峰值在入射脉冲的峰值进入之前离开介质。没有违反因果关系和能量守恒。此外,超光速效应主要表现在脉冲的整形,这是由强度依赖的脉冲速度所引起的。与具有正常色散的非线性介质中的冲击波形成不同,在这里,由于脉冲的更强部分行进得更慢的事实,发生脉冲后缘的自陡化。在研究非线性磁光旋转的已知方案中,可以很容易地观察到所预言的效应。从脉冲自陡和群超前时间可观测且不存在群速度色散引起的脉冲畸变的判据出发,得到了样本长度的上界。
2002-09-10 physics.class-ph physics.gen-ph
Superluminal Tunneling Devices
光子隧穿允许超光速信号传输。虽然不违反因果关系的原则,但与光速的相互作用交换相比,因果之间的持续时间可以缩短。这一优异的特性可以应用于加速光子信号的调制和传输以及改进微电子器件。超光速光子信号传输已经在微波和红外波段出现。假设超光速光子和电子设备可以成为现实,记住光子和电子的通用隧穿时间的实验证据。
2002-04-16 physics.gen-ph
Remarks on Bessel beams, signals and superluminality
本文讨论了在真空中传播的具有明确波前的贝塞尔光束波包所携带的信号速度问题。我们发现这个问题类似于通常的平面波包在色散介质中的传播问题,并得出信号速度不可能超光速的结论。
2001-10-21 physics.class-ph physics.gen-ph
Superluminal neutrinos
OPERA合作观测到的中微子超光速传播可以用中微子束通过地球时的能量依赖势来解释。
2011-10-18 hep-ph physics.gen-ph
The Superluminal Tunneling Story
自1992年以来,超光速(比光快,FTL)信号的实验证据引起了物理界和媒体的极大兴奋。超光速信号速度和零时间隧穿是在模拟微波隧穿实验中首次观察到的。最近,有人声称在电离氦中观察到了电子的束缚零时间。超光速信号的速度是用红外线和各种隧道势垒在世界各地的几个实验室。值得注意的是,它表明,隧道时间是一个普遍的量的弹性和电磁场。许多理论物理学家预测了隧道过程的这种超光速性质。然而,即使在这样的背景下,物理学界的许多成员并不接受超光速信号速度对实验结果的解释,他们也忽略了普适隧穿时间。预测和测量的零隧穿时间被认为是一个荒谬的废话。最后,对隧道效应引起的超光速信号的误导性理论方法作了简要的解释。
2013-04-10 physics.gen-ph quant-ph
Basics of Superluminal Signals
本文阐明了超光速信号速度实验结果的物理基础。这将使超光速信号不违反因果关系的原则,但他们可以缩短原因和结果之间的真空时间跨度似乎是合理的。这种惊人的行为是基于任何物理信号都具有有限持续时间的特性。
2001-04-20 physics.class-ph physics.gen-ph
Helmholtz theorem and the v-gauge in the problem of superluminal and instantaneous signals in classical electrodynamics
在这项工作中,我们证实了亥姆霍兹矢量分解定理(H-定理)在经典电动力学中的矢量场的应用。利用H-定理,在双参数类洛伦兹规范(所谓v-规范)的框架内,我们证明了存在两种磁矢势:一种磁矢势(螺线管)能以光速c唯一地作用,另一种磁矢势(无旋)能以任意有限速度$v$(包括大于c的速度)作用.我们还表明,无旋分量的电场有一个物理意义,可以传播完全瞬间。
2005-11-12 physics.class-ph physics.gen-ph
Apparent Superluminal Behavior
在最近的实验中看到的电磁信号的表观超光速传播被证明是相对论场方程的简单和强大的属性的结果。虽然通过经典禁戒区域的信号的波前永远不会比光移动得快,但信号的衰减复制品在屏障的另一侧“瞬间”再现。重建的信号,因果关系连接到先行者,而不是输入信号的大部分,似乎比光更快地通过障碍。
2000-09-15 hep-th physics.class-ph physics.gen-ph