Thông tin có thể truyền nhanh hơn ánh sáng?

Chủ nhật, 02 Tháng mười một 2003, 08:00 GMT+7
  • Thong tin co the truyen nhanh hon anh sang
    Dù thông tin có đi nhanh đến mấy, hệ quả của nó cũng không thể có trước nguyên nhân.

    Vài năm gần đây, nhiều bằng chứng thực nghiệm cho thấy ánh sáng truyền trong các môi trường khí siêu lạnh có vận tốc lớn hơn vận tốc truyền trong chân không. Trong khi đó lý thuyết tương đối của Einstein lại khẳng định "không có vật nào có thể chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng trong chân không".

    Liệu các kết quả thực nghiệm ở trên có đáng tin cậy hay lý thuyết tương đối của Einstein đang bộc lộ các mặt hạn chế của nó?...

    Để giải đáp cho các câu hỏi trên, nhiều giả thuyết vật lý đã được đưa ra. Nếu các kết quả thực nghiệm trên là đáng tin cậy, thì điều này đồng nghĩa với một thực tế là "kết quả" có thể có trước "nguyên nhân", trái với quy luật "nhân - quả" thông thường mà chúng ta đã biết. Một thí dụ đơn giản, bạn có thể đọc được tất cả những gì tôi đang viết trước khi tôi viết xong... Nó cũng có nghĩa là thông tin có thể truyền nhanh hơn ánh sáng.

    Bạn có thể tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu thông tin truyền nhanh hơn vận tốc ánh sáng? Khi đó, bất kỳ thiết bị sử dụng nào (thiết bị thu - phát tín hiệu) cũng có thể bị phá hủy dễ dàng bởi một xung ánh sáng tới (do vận tốc quá lớn), gây ra sự chồng chéo và hiện tượng quá tải về thông tin… đó thực sự là một thảm hoạ đối với nhân loại!

    Trên thực tế, chúng ta coi ánh sáng là một chùm các hạt proton chuyển động với tốc độ thay đổi. Và chúng ta hoàn toàn có thể gán cho chuyển động của toàn bộ chùm hạt với một vận tốc nhóm. Tuy nhiên, một giả thiết có thể đặt ra là thậm chí nếu một số photon ở đầu xung chuyển động với vận tốc lớn hơn vật tốc ánh sáng (giả sử như vận tốc nhóm lớn hơn vận tốc ánh sáng), thì xung vẫn không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến việc truyền thông tin, nó sẽ chỉ truyền thông tin trong trường hợp tất cả các photon đều đã đến nơi. Nhưng một câu hỏi đặt ra là:

    Tốc độ của thông tin trong một xung là bao nhiêu?

    Một số nhà vật lí cho rằng tốc độ thông tin có lẽ là vận tốc nhóm, trong khi đó số khác cho rằng trong tất cả các trường hợp tốc độ truyền thông tin luôn nhỏ hơn, hoặc cùng lắm là bằng vận tốc ánh sáng. Tuy nhiên, trong thực tế phần lớn các nhà vật lí đều thừa nhận có sự khác nhau giữa vận tốc nhóm và tốc độ lan truyền thông tin.


    Daniel Gauthier và các cộng sự thuộc trường Đại học Duke ở Durham, North Carolina, Mỹ gần đây đã tìm ra câu trả lời chính xác cho vấn đề này. Thông qua nghiên cứu của mình, họ đã quan sát được tốc độ truyền thông tin trong môi trường, nơi mà một số photon chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng.

    Điều quan trọng mà các tác giả đã chỉ ra là việc truyền thông tin không đơn thuần chỉ là vấn đề gửi tín hiệu đi. Thông tin cần phải được mã hoá và giải mã trong quá trình truyền và nhận tin. Đơn giản như ánh sáng có thể trở nên sáng hơn (khuyếch đại cường độ) trước khi truyền, để tránh sự tổn hao năng lượng trong quá trình truyền tin. Các tác giả cũng cho rằng tốc độ truyền tin cực đại tương ứng với thời điểm sớm nhất mà chúng ta ghi nhận được thông tin đến. Quá trình ghi nhận thông tin diễn ra trong một thời gian xác định, nó phụ thuộc vào dạng của xung và lượng nhiễu nền có mặt. Trong khi đó các máy thu cần phân biệt được đâu là sự thay đổi của thông tin, của nhiễu... Thông tin thực sự mà chúng ta ghi nhận được đã phải trải qua các quá trình mã hoá, giải mã và loại nhiễu nền và vì vậy đã ảnh hưởng rất nhiều đến thời gian truyền tin.

    Mọi giả thiết vật lý đều chỉ được thừa nhận khi chúng được kiểm chứng thông qua các quan sát thực nghiệm. Thành công mà Daniel Gauthier và các cộng sự gặt hái được là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ: "Thông tin sau khi được mã hoá ở dạng xung và truyền trong môi trường khí các nguyên tử Kali là chậm hơn so với thông tin ở dạng xung - truyền trong chân không với vận tốc ánh sáng". Thậm chí khi vận tốc nhóm của xung vượt xa vận tốc ánh sáng, vận tốc truyền thông tin vẫn sẽ không thể vượt qua được vận tốc ánh sáng.

    Điều đó có nghĩa là "thông tin thực sự không thể truyền nhanh hơn ánh sáng"

    Phan Hưởng (theo Nature)

    Việt Báo
    Ý kiến bạn đọc

    Viết phản hồi

    Nhận xét tin Thông tin có thể truyền nhanh hơn ánh sáng?

    Bạn có thể gửi nhận xét, góp ý hay liên hệ về bài viết Thông tin có thể truyền nhanh hơn ánh sáng? bằng cách gửi thư điện tử tới vietbao.vn. Xin bao gồm tên bài viết Thong tin co the truyen nhanh hon anh sang ở dạng tiếng Việt không dấu. Hoặc Thông tin có thể truyền nhanh hơn ánh sáng? ở dạng có dấu. Bài viết trong chuyên đề Tin Khoa Học của chuyên mục Khoa Học.

    Bài viết mới:

    Các bài viết khác:

       TIẾP THEO >>
    VIỆT BÁO - KHOA HỌC - TIN KHOA HỌC