|
Тахионы могут быть согласованы с СТО
|
|
|
|
Тахионы - это гипотетические частицы, которые движутся со скоростями, превышающими скорость света. Эти сверхсветовые частицы являются "ужасным воплощением" современной физики. До недавнего времени они обычно рассматривались как объекты, которые не вписывались в специальную теорию относительности.
|
|
|
|
Однако статья физиков из Варшавского и Оксфордского университетов, только что опубликованная в журнале Physical Review D, показала, что многие из этих предрассудков были необоснованными. Тахионы не только не исключаются теорией, но и позволяют нам лучше понять ее причинно-следственную структуру.
|
|
|
|
Движение со скоростями, превышающими скорость света, является одним из самых спорных вопросов в физике. Гипотетические частицы, которые могли бы двигаться со сверхсветовой скоростью, называемые тахионами (от греческого tachys — быстрый), являются "ужасным детищем" современной физики. До недавнего времени они широко рассматривались как творения, которые не вписываются в специальную теорию относительности.
|
|
|
|
До сих пор были известны по крайней мере три причины, по которым тахионы не существуют в квантовой теории. Первая: предполагалось, что основное состояние тахионного поля нестабильно, что означало бы, что такие сверхсветовые частицы будут образовывать "лавины". Второе: предполагалось, что изменение положения инерциального наблюдателя приведет к изменению числа частиц, наблюдаемых в его системе отсчета, однако существование, скажем, семи частиц не может зависеть от того, кто на них смотрит. Третья причина: энергия сверхсветовых частиц может принимать отрицательные значения.
|
|
|
Тем временем группа авторов: Ежи Пачош, получающий степень доктора философии в Стокгольмском университете, Каспер Дебски, получающий степень доктора философии на физическом факультете, Шимон Кедровски, студент последнего курса физического факультета (изучает английский язык), и еще четверо опытных исследователей: Шимон Чарзинский, Кшиштоф Турзинский, Анджей Драган (все - с физического факультета Варшавского университета) и Артур Экерт (Artur Ekert) из Оксфордского университета только что отметили, что трудности с тахионами до сих пор имели общую причину. Оказалось, что "граничные условия", определяющие ход физических процессов, включают в себя не только начальное, но и конечное состояние системы.
|
|
Смешение прошлого и будущего
|
|
|
|
Проще говоря, чтобы рассчитать вероятность квантового процесса с участием тахионов, необходимо знать не только его прошлое начальное состояние, но и его будущее конечное состояние. Как только этот факт был включен в теорию, все трудности, упомянутые ранее, полностью исчезли, и теория тахионов стала математически непротиворечивой.
|
|
|
|
"Это немного похоже на интернет—рекламу - один простой трюк может решить ваши проблемы", - говорит Анджей Драган, главный вдохновитель всего исследовательского проекта.
|
|
|
|
"Идея о том, что будущее может влиять на настоящее, а не настоящее определять будущее, не нова в физике. Однако до сих пор такой взгляд в лучшем случае был неортодоксальной интерпретацией определенных квантовых явлений, и на этот раз нас вынудила к такому выводу сама теория. Чтобы "освободить место" для тахионов, нам пришлось расширить пространство состояний", - заключает Драган.
|
|
|
|
Авторы также предсказывают, что расширение граничных условий имеет свои последствия: в теории появляется новый вид квантовой запутанности, смешивающий прошлое и будущее, чего нет в традиционной теории элементарных частиц. В статье также поднимается вопрос о том, являются ли тахионы, описанные таким образом, чисто "математической возможностью" или же такие частицы, вероятно, когда-нибудь будут наблюдаться.
|
|
|
|
По мнению авторов, тахионы - это не только возможность, но и, по сути, неотъемлемый компонент процесса самопроизвольного разрушения, ответственного за формирование материи. Эта гипотеза означала бы, что возбуждения поля Хиггса до того, как симметрия была спонтанно нарушена, могли распространяться в вакууме со сверхсветовой скоростью.
|
|
|
|
Источник
|
