Новости науки
Сверхсветовые тахионы вписали в теорию относительности Эйнштейна
Тахион (от греч. ταχύς, «быстрый ») – гипотетическая частица с массой, равной комплексному числу, движущаяся со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Тахионы способны излучаться, поглощаться и переносить энергию.
До недавнего времени считалось, что тахионы не вписываются в специальную теорию относительности из-за нескольких причин. К ним относится, например, нестабильность основного состояния тахионного поля, из-за чего такие частицы могли бы образовывать лавины. Во‑вторых, изменение системы отсчета наблюдателя приводило бы к изменению числа частиц. Наконец, энергия сверхсветовых частиц могла бы принимать отрицательные значения.
Ученые из Варшавского и Оксфордского университетов в ходе проведенного исследования установили, что тахионы не противоречат теории относительности Эйнштейна.
При решении задач, описывающих сложные физические процессы, необходимо учитывать граничные и начальные условия – они во многом определяют полученный результат. Исследователи обнаружили, что для описания квантовых процессов с участием тахионов необходимо учитывать не только начальное, но и конечное состояние системы. То есть, для вычисления вероятности квантового процесса с тахионами требуется информация о будущем конечном состоянии системы. После включения этого аспекта в теорию все ранее известные трудности исчезли, и теория тахионов стала математически последовательной.
Авторы исследования также предсказывают, что расширение граничных условий приводит к новому типу квантовой запутанности, смешивающей прошлое и будущее состояния. Этот аспект отсутствует в традиционной теории частиц. Ученые также постарались ответить на вопрос, могут ли тахионы быть обнаружены в реальности или они остаются чисто математической возможностью. По мнению авторов, тахионы не только возможны, но и являются важным компонентом процесса спонтанного нарушения симметрии, ответственного за образование материи. Это может означать, что возбуждения поля Хиггса до нарушения симметрии могли перемещаться со сверхсветовой скоростью в вакууме.