En física i astronomia s'estudien unes partícules hipotètiques que són capaços de viatjar més ràpid que la velocitat de la llum. Aquestes partícules hipotètiques són cridades taquions. Encara que la teoria de la relativitat d'Einstein ens diu que les partícules no poden viatjar més ràpid que la velocitat de la llum, s'utilitzen aquest tipus de partícules per poder realitzar diversos estudis dels quals s'obtenen grans beneficis científics.
En aquest article anem a explicar-te tot el que cal saber sobre els taquions i les seves característiques.
Què són els taquions
Quan analitzem en física o gastronomia les diferents partícules que viatgen al llarg de l'espai i temps diem que hi ha el límit de la velocitat de la llum. Qui pugui viatjar a una velocitat més ràpid que la llum, podrà viatjar en el temps. De el conjunt de taquions que són capaços de viatjar a gran velocitat neix l'energia taquiònica. Aquest tipus d'energia és neutra i es mou a una velocitat 27 vegades més gran que la velocitat de la llum. Els taquions són els components d'aquest tipus d'energia i es correspon a l'energia de la pensada.
Si ho analitzem des del punt de vista de la teoria de la relativitat especial d'Einstein, el taquión és una partícula hipotètica que té un cuadrimomento de tipus espacial. Això implica, que sigui la seva energia i moments són reals, la seva massa en repòs seria un nombre imaginari. Això fa que el seu cuadrimomento serà negatiu. Analitzem el moment de el temps propi i veiem que experimentarà un taquión que també és imaginari.
Un curiós efecte que tenen els taquions aquest, a diferència de les partícules reals, la velocitat d'aquestes partícules van creixent conforme la seva energia de créixer. La conseqüència que això pugui passar és deguda a la relativitat especial. Hipotèticament vam marcar una mena de taquión amb una massa quadrada negativa. Si ens posem d'acord amb Einstein, l'energia total que tingui una partícula és la seva massa en repòs per la velocitat de la llum a l'quadrat i multiplicada pel factor de l'Lorentz.
Quan s'utilitzen els taquions per a la matèria ordinària veiem que l'energia augmenta amb la velocitat i es converteix en infinita a mesura que la velocitat s'aproxima a la velocitat de la llum. Si la massa és imaginària tindrem que el denominador de la fracció també ha de ser imaginari per poder obtenir l'energia comuna nombre real. Perquè el denominador sigui imaginari el nombre de l'arrel quadrada ha de ser negatiu. Això només passarà si la velocitat farà que va la particular és més gran que la velocitat de la llum. És aquí on s'origina el fet que el taquión sigui una partícula que viatge a una velocitat més gran farà que ho fa la llum.
Limitacions i teoria de camp
Cal tenir en compte que els taquions estan limitats per la proporció de tipus espacial de grafit que s'obté a l'analitzar l'energia i el moment. Per tant, aquesta partícula hipotètica no pot anar mai a velocitats inferiors a la de la llum. Com a dada curiosa, d'acord l'energia d'aquesta partícula va disminuint, la seva velocitat va augmentant.
Si els taquions existissin i poguessin interactuar amb la matèria ordinària es podria incomplir el principi de causalitat. Aquest principi descriu la relació que hi ha entre les causes i els efectes. Es tracta d'un principi fonamental per a totes les ciències naturals, especialment en el camp de la física. La causalitat també es pot estudiar des d'altres perspectives com ho és la filosofia, la computació i l'estadística.
Segons la teoria de la relativitat general, s'és possible construir espai-temps en els quals les partícules puguin arribar a propagar-se més ràpidament que la velocitat de la llum. Això és un espai de temps relatiu sempre a un observador distant.
Si ens anem a la teoria de camp veiem que els taquions són usualment un camp escalar. En aquest cas, té una massa a l'quadrat negativa. El fet que hi hagi tal particular vol dir que hi ha una inestabilitat de l'buit espai-temporal. Això és perquè l'energia de l'buit té un màxim en comptes d'un mínim. Un petit impuls en aquest espai i temps podria causar una decadència d'amplituds exponencials que produeixi una condensació de taquiones.
Els taquions també apareixen en moltes versions de la teoria de cordes. Aquesta teoria estableix que tot el que veiem són partícules dividides en electrons, fotons, gravitons, etc. Totes aquestes partícules són en realitat diversos estats vibratoris d'una mateixa corda. Llavors, la massa d'una particular pot ser deduïda com aquella vibració que fa la corda. Els taquions apareixen en l'espectre d'estats de la corda permissible i vol dir que alguns estats tenen masses a el quadrat negatives. Per això, són masses imaginàries.
Podrien els taquions respondre preguntes sobre univers?
els científics Herb Fried, De Brown University, i Yves Gabellini, De INLN-Université de Nice, consideren que els misteris de l'Model Estàndard poden ser resolts pels taquions. Aquests científics han arribat elaborar un model basat en els taquions mentre tractaven de trobar una explicació per a l'energia fosca en l'espai. El model que van crear va tenir diverses dificultats matemàtiques ja que existien nombres imaginaris totalment inesperats.
Sabem que la massa en repòs d'un taquión és un nombre imaginari. Això no passa amb les partícules ordinàries. Els científics es van adonar que a l'incloure parells fluctuants de taquions i anti taquions es podia arribar a eliminar els números imaginaris que no ajudaven a acabar els càlculs. També podrien explicar l'expansió ràpida de l'univers en els instants inicials de la seva creació.
Aquestes suposicions no es poden negar mitjançant cap prova experimental. No obstant això, el model encaixa perfectament amb totes les dades experimentals que hi ha actualment sobre l'energia fosca i l'energia de la inflació que va ocórrer quan el big bang va crear l'univers.
Tots aquests càlculs suggereixen que els taquions d'alta energia serien capaços de poder reabsorbir gairebé tots els fotons que s'emeten i, per tant, es tornen invisibles.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què són els taquions.