Тахионы - это гипотетические частицы, которые как бы движутся быстрее скорости света и перемещаются в обратном направлении во времени.
Тахионы являются одним из наиболее интересных элементов, вытекающих из совершенно оторванной от действительности специальной теории относительности Эйнштейна. Теория основана на двух постулатах: ничто с массой не движется быстрее скорости света, а физические законы остаются неизменными во всех неинерциальных системах отсчета. Важным следствием специальной теории относительности является тот факт, что пространство и время объединены в единую сущность; пространство-время. Это означает, что путешествие частицы по скорости связано с ее путешествием во времени.
Термин "тахион" впервые появился в научной литературе в 1967 году в статье под названием "Возможность частиц быстрее света" физика из Колумбийского университета Джеральда Файнберга. Файнберг предположил, что тахионные частицы возникают из квантового поля с “воображаемой массой”, объясняя, почему первое положение специальной теории относительности не ограничивает их скорость.
Это привело бы к тому, что в Вселенной существовало бы два типа частиц: брадионы, которые движутся медленнее света и составляют всю материю, которую мы видим вокруг нас, и тахионы, движущиеся быстрее света. Одно из ключевых различий между этими типами частиц заключается в том, что при добавлении энергии к брадионам они ускоряются. Но у тахионов по мере того, как отнимается энергия, их скорость увеличивается.
Парадоксы тахионов.
Чтобы увидеть, как это приводит к проблемам, называемым парадоксами, рассмотрим двух наблюдателей: Стеллу на борту космического корабля, вращающегося вокруг Земли, и Терру, базирующуюся на поверхности планеты. Они общаются, отправляя сообщения с помощью тахионов.
Это означает, что если Стелла посылает сигнал на Терру, который движется быстрее света в системе отсчета Стеллы, но назад во времени в системе отсчета Терры. Затем Терра отправляет ответ в соответствии с заказом, который движется быстрее света в ее системе отсчета, но назад во времени в системе отсчета Стеллы, Стелла могла получить ответ до отправки исходного сигнала.
Что, если в ответном сигнале с Терры будет сказано "не посылать никаких сигналов"? Тогда Стелла не посылает исходный сигнал, и Терре не на что реагировать, и она никогда не посылает тахионный сигнал с надписью "не посылать никаких сигналов".
Таким образом, тахионы не только нарушают причинно-следственную связь в каждом кадре, они открывают дверь для серьезных логических парадоксов.
Есть предложения относительно того, как можно избежать этих парадоксов. Конечно, самое простое решение состоит в том, что тахионов не существует.
Менее драконовское предположение заключается в том, что наблюдатели в разных системах отсчета не могут определить разницу между излучением и поглощением тахионов.
Это означает, что тахион, путешествующий назад во времени, всегда можно интерпретировать как тахион, движущийся вперед во времени, потому что получение тахиона из будущего всегда создает тот же самый тахион и отправляет его вперед во времени.
Другое предположение заключается в том, что тахионы не похожи ни на одну другую частицу, о которой мы знаем, в том смысле, что они не взаимодействуют и никогда не могут быть обнаружены или наблюдаемы. Это означает, что система тахионной связи, используемая Стеллой и Террой в приведенном выше примере, не может существовать.
Другие исследователи утверждают, что тахионами невозможно управлять. Получение и испускание тахионов просто происходят случайным образом. Таким образом, нет способа отправить тахион с сообщением, нарушающим причинно-следственную связь.
Сможем ли мы когда-нибудь обнаружить тахионы?
Помимо того факта, что, как и другие частицы, они, вероятно, непостижимо малы, поскольку тахионы всегда движутся быстрее света, обнаружить один из них при его приближении невозможно. Это потому, что они движутся быстрее, чем любые связанные с ними фотоны.
После того, как он пройдет, наблюдатель увидит, что изображение тахиона разделилось на два разных изображения. Они показали бы, что они одновременно прибывают в одном направлении и исчезают в противоположном направлении.
Если обнаружение тахионов, по крайней мере, их приближения, со светом исключено, есть ли другой способ, которым мы могли бы обнаружить эти частицы быстрее света?
Возможно. Предполагается, что тахионы обладают "антимассой", но это все еще составляет массовую энергию. Это означает, что эти частицы все еще должны оказывать некоторое гравитационное воздействие. Возможно, высокочувствительные детекторы могли бы обнаружить этот эффект.
Альтернативный метод обнаружения может возникнуть из-за их сверхсветовой природы.
В то время как скорость света в вакууме c является универсальным ограничением скорости, частицы были созданы для перемещения быстрее света в других средах. Согласно Международному агентству по атомной энергии, когда электрически заряженные частицы ускоряются до скорости света и превышают ее в определенных средах, таких как вода, они выделяют форму излучения, называемую излучением Черенкова.
Это означает, что если тахионы электрически заряжены, то одним из способов их обнаружения было бы измерение черенковского излучения в космическом вакууме, близком к вакууму.
Ваш комментарий будет первым
