U fizici i astronomiji proučavaju se hipotetske čestice koje su sposobne da putuju brže od brzine svjetlosti. Te hipotetičke čestice su pozvane tahioni. Iako nam Einsteinova teorija relativnosti govori da čestice ne mogu putovati brže od brzine svjetlosti, ove vrste čestica koriste se za izvođenje različitih studija od kojih se postižu velike naučne koristi.
U ovom ćemo vam članku reći sve što trebate znati o tahionima i njihovim karakteristikama.
Šta su tahioni
Kada analiziramo različite čestice koje putuju kroz prostor i vrijeme u fizici ili gastronomiji, kažemo da postoji ograničenje brzine svjetlosti. Ko putuje brzinom bržom od svjetlosti, moći će putovati u vremenu. Iz niza tahiona koji su sposobni da putuju velikom brzinom rađa se tahionska energija. Ova vrsta energije je neutralna i kreće se brzinom 27 puta većom od brzine svetlosti. Tahioni su komponente ove vrste energije i odgovaraju energiji misli.
Ako ga analiziramo sa stanovišta Einsteinove teorije posebne relativnosti, tahion je hipotetička čestica koja ima kvadrimoment svemirskog tipa. To implicira da su njegova energija i trenutci stvarni, a masa koja miruje bila bi zamišljeni broj. To znači da će vaša četvorka biti negativna. Analiziramo vaš vlastiti trenutak i vidimo da ćete iskusiti tahion koji je također izmišljen.
Zanimljiv je učinak koji tahioni imaju, za razliku od stvarnih čestica, brzina tih čestica raste kako njihova energija raste. Posljedica da se to može dogoditi posljedica je posebne relativnosti. Hipotetički označavamo neku vrstu tahiona negativnom kvadratnom masom. Ako se slažemo s Einsteinom, ukupna energija koju čestica ima je njegova masa odmora pomnožena sa brzinom svjetlosti na kvadrat i pomnožena s Lorentzovim faktorom.
Kada se tahioni koriste za uobičajenu materiju, vidimo da se energija povećava s brzinom i postaje beskonačna kako se brzina približava brzini svjetlosti. Ako je masa imaginarna, imat ćemo da i nazivnik razlomka mora biti zamišljen da bi se dobio zajednički realni broj energije. Da bi nazivnik bio imaginarni, kvadratni korijenski broj mora biti negativan. To će se dogoditi samo ako je brzina određenog putovanja veća od brzine svjetlosti. Ovdje će činjenica da je tahion čestica koja putuje velikom brzinom poticati svjetlost.
Ograničenja i teorija polja
Imajte na umu da su tahioni ograničeni prostornim odnosom grafita koji se dobija analizom energije i momenta. Stoga ova hipotetska čestica nikada ne može ići sporije od brzine svjetlosti. Zanimljiva činjenica je kako se energija ove čestice smanjuje, a brzina se povećava.
Kad bi tahioni postojali i mogli komunicirati s običnom materijom princip uzročnosti mogao bi biti povrijeđen. Ovaj princip opisuje odnos između uzroka i posljedica. To je temeljni princip za sve prirodne nauke, posebno u području fizike. Uzročnost se može proučavati i iz drugih perspektiva kao što su filozofija, računanje i statistika.
Prema teoriji opće relativnosti, moguće je konstruirati prostor-vrijeme u kojem se čestice mogu širiti brže od brzine svjetlosti. Ovo je prostor vremena koji je uvijek u odnosu na dalekog promatrača.
Ako pređemo na teoriju polja, vidimo da su tahioni obično skalarno polje. U ovom slučaju ima negativnu kvadratnu masu. Činjenica da takva specifičnost postoji znači da postoji nestabilnost prostorno-vremenskog vakuuma. To je zato što energija vakuuma ima maksimum, a ne minimum. Mali impuls u ovom prostoru i vremenu mogao bi prouzrokovati propadanje eksponencijalnih amplituda što stvara kondenzaciju tahiona.
Tahioni se takođe pojavljuju u mnogim verzijama teorije struna. Ova teorija to kaže sve što vidimo su čestice podijeljene na elektrone, fotone, gravitone, itd. Sve su te čestice zapravo različita vibraciona stanja iste žice. Tada se masa određenog pojedinca može utvrditi kao vibracija koju vrši žica. Tahioni se pojavljuju u spektru stanja dopuštene tetive, što znači da neka stanja imaju negativne kvadratne mase. Stoga su one zamišljene mase.
Mogu li tahioni odgovoriti na pitanja o svemiru?
Naučnici Herb Friedsa Univerziteta Brown i Yves gabellini, sa INLN-Université de Nice, smatraju da misterije Standardnog modela mogu biti riješene tahionima. Ovi naučnici su smislili model zasnovan na tahionima pokušavajući pronaći objašnjenje za tamnu energiju u svemiru. Model koji su stvorili imao je razne matematičke poteškoće jer su postojali potpuno neočekivani imaginarni brojevi.
Znamo da je masa mirovanja tahiona imaginarni broj. To nije slučaj sa običnim česticama. Naučnici su shvatili da uključivanje fluktuirajućih tahionskih i antitahionskih parova može eliminirati zamišljene brojeve koji nisu pomogli u dovršenju proračuna. Oni bi takođe mogli objasniti brzo širenje svemira u početnim trenucima njegovog stvaranja.
Te pretpostavke ne može poreći nijedan eksperimentalni test. Međutim, model se savršeno uklapa sa svim eksperimentalnim podacima koji su trenutno dostupni o tamnoj energiji i energiji inflacije koja se dogodila kada je Veliki prasak stvorio svemir.
Svi ovi proračuni sugeriraju da bi visokoenergijski tahioni bili sposobni da reapsorbiraju gotovo sve fotone koji se emituju i, prema tome, postaju nevidljivi.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o tome što su tahioni.