Tachioni

In fisica e astronomia vengono studiate ipotetiche particelle in grado di viaggiare più velocemente della velocità della luce. Queste ipotetiche particelle sono chiamate tachioni. Sebbene la teoria della relatività di Einstein ci dica che le particelle non possono viaggiare più velocemente della velocità della luce, questi tipi di particelle vengono utilizzati per effettuare vari studi da cui si ottengono grandi benefici scientifici.

In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sui tachioni e sulle loro caratteristiche.

Cosa sono i tachioni

tachioni e universo

Quando analizziamo le diverse particelle che viaggiano attraverso lo spazio e il tempo in fisica o gastronomia, diciamo che c'è un limite alla velocità della luce. Chi può viaggiare a una velocità superiore alla luce, potrà viaggiare nel tempo. Dal set di tachioni in grado di viaggiare ad alta velocità, nasce l'energia tachionica. Questo tipo di energia è neutro e si muove a una velocità 27 volte superiore a quella della luce. I tachioni sono i componenti di questo tipo di energia e corrispondono all'energia del pensiero.

Se lo analizziamo dal punto di vista della teoria della relatività speciale di Einstein, il tachione è una particella ipotetica che ha un quadrimomente di tipo spaziale. Ciò implica che la sua energia e i suoi momenti sono reali, la sua massa a riposo sarebbe un numero immaginario. Ciò significa che il tuo quad sarà negativo. Analizziamo il tuo momento del tempo e vediamo che sperimenterai un tachione che è anche immaginario.

Un curioso effetto che i tachioni hanno questo, a differenza delle particelle reali, la velocità di queste particelle cresce man mano che la loro energia cresce. La conseguenza che ciò può accadere è dovuta alla relatività speciale. Ipoteticamente contrassegniamo una specie di tachione con una massa quadrata negativa. Se siamo d'accordo con Einstein, l'energia totale di una particella è la sua massa a riposo è moltiplicata per la velocità della luce al quadrato e moltiplicata per il fattore di Lorentz.

Quando i tachioni sono usati per la materia ordinaria, vediamo che l'energia aumenta con la velocità e diventa infinita man mano che la velocità si avvicina alla velocità della luce. Se la massa è immaginaria avremo che anche il denominatore della frazione deve essere immaginario per ottenere il numero reale dell'energia comune. Perché il denominatore sia immaginario, il numero della radice quadrata deve essere negativo. Questo accadrà solo se la velocità del particolare percorso è maggiore della velocità della luce. È qui che ha origine il fatto che il tachione sia una particella che viaggia a una velocità maggiore, farà sì che la luce faccia il suo dovere.

Limitazioni e teoria dei campi

Tachioni

Va notato che i tachioni sono limitati dalla proporzione del tipo spaziale di grafite che si ottiene analizzando l'energia e il momento. Pertanto, questa ipotetica particella non può mai andare a velocità inferiori a quella della luce. È un fatto curioso, mentre l'energia di questa particella diminuisce, la sua velocità aumenta.

Se i tachioni esistessero e potessero interagire con la materia ordinaria il principio di causalità potrebbe essere violato. Questo principio descrive la relazione tra cause ed effetti. È un principio fondamentale per tutte le scienze naturali, soprattutto nel campo della fisica. La causalità può anche essere studiata da altre prospettive come filosofia, calcolo e statistica.

Secondo la teoria della relatività generale, è possibile costruire spazi-tempi in cui le particelle possono propagarsi più velocemente della velocità della luce. Questo è uno spazio di tempo sempre relativo a un osservatore distante.

Se andiamo alla teoria dei campi vediamo che i tachioni sono solitamente un campo scalare. In questo caso, ha una massa quadrata negativa. Il fatto che un tale particolare esista significa che c'è un'instabilità del vuoto spazio-temporale. Questo perché l'energia del vuoto ha un massimo piuttosto che un minimo. Un piccolo impulso in questo spazio e tempo potrebbe causare un decadimento di ampiezze esponenziali che produce una condensazione di tachioni.

I tachioni appaiono anche in molte versioni della teoria delle stringhe. Questa teoria lo afferma tutto ciò che vediamo sono particelle divise in elettroni, fotoni, gravitoni, eccetera. Tutte queste particelle sono in realtà stati vibratori diversi della stessa stringa. Quindi, la massa di un particolare può essere dedotta come quella vibrazione esercitata dalla corda. I tachioni compaiono nello spettro degli stati dell'accordo ammissibile e significa che alcuni stati hanno masse quadrate negative. Pertanto, sono masse immaginarie.

I tachioni potrebbero rispondere a domande sull'universo?

Gli scienziati Erbe fritte, dalla Brown University e Yves gabellini, dell'INLN-Université de Nice, considera che i misteri del Modello Standard possono essere risolti dai tachioni. Questi scienziati hanno escogitato un modello basato sui tachioni mentre cercavano di trovare una spiegazione per l'energia oscura nello spazio. Il modello che hanno creato aveva varie difficoltà matematiche poiché c'erano numeri immaginari totalmente inaspettati.

Sappiamo che la massa a riposo di un tachione è un numero immaginario. Questo non è il caso delle particelle ordinarie. Gli scienziati si sono resi conto che includendo coppie fluttuanti di tachioni e anti-tachioni, i numeri immaginari che non aiutavano a completare i calcoli potevano essere eliminati. Potrebbero anche spiegare la rapida espansione dell'universo nei momenti iniziali della sua creazione.

Queste ipotesi non possono essere negate da alcun test sperimentale. Tuttavia, il modello si adatta perfettamente a tutti i dati sperimentali attualmente disponibili sull'energia oscura e l'energia dell'inflazione che si è verificata quando il big bang ha creato l'universo.

Tutti questi calcoli suggeriscono che i tachioni ad alta energia sarebbero in grado di riassorbire quasi tutti i fotoni che vengono emessi e, quindi, diventano invisibili.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più su cosa sono i tachioni.


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