Fizikā un astronomijā tiek pētītas hipotētiskas daļiņas, kas spēj pārvietoties ātrāk nekā gaismas ātrums. Šīs hipotētiskās daļiņas sauc tahijoni. Kaut arī Einšteina relativitātes teorija mums saka, ka daļiņas nevar pārvietoties ātrāk par gaismas ātrumu, šāda veida daļiņas tiek izmantotas, lai veiktu dažādus pētījumus, no kuriem tiek iegūti lieli zinātniski ieguvumi.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par tahoniem un to īpašībām.
Kas ir tahioni
Analizējot dažādas daļiņas, kas fizikā vai gastronomijā pārvietojas pa telpu un laiku, mēs sakām, ka pastāv gaismas ātruma robeža. Kas var pārvietoties ar ātrumu, kas ir ātrāks par gaismu, tas varēs ceļot laikā. No to tahjonu kopas, kas spēj pārvietoties lielā ātrumā, dzimst tahionu enerģija. Šis enerģijas veids ir neitrāls un pārvietojoties ar ātrumu, kas 27 reizes pārsniedz gaismas ātrumu. Tahijoni ir šāda veida enerģijas komponenti un atbilst domāšanas enerģijai.
Ja mēs to analizējam no Einšteina īpašās relativitātes teorijas viedokļa, tad tahjons ir hipotētiska daļiņa, kurai ir kosmosa tipa kvadrimoments. Tas nozīmē, ka tā enerģija un momenti ir reāli, tā masa miera stāvoklī būtu iedomāts skaitlis. Tas nozīmē, ka jūsu četrinieks būs negatīvs. Mēs analizējam jūsu pašu laika brīdi un redzam, ka jūs piedzīvosiet tachionu, kas ir arī iedomāts.
Kuriozs efekts, ka tahoniem tas ir atšķirībā no reālajām daļiņām, šo daļiņu ātrums pieaug, jo to enerģija aug. Sekas, ka tas var notikt, ir īpašas relativitātes dēļ. Hipotētiski mēs apzīmējam sava veida tahjonu ar negatīvu kvadrātveida masu. Ja mēs piekrītam Einšteinam, kopējā daļiņas enerģija ir tā atpūtas masa reizina gaismas ātrumu, kas ir kvadrātā un reizināts ar Lorenca koeficientu.
Kad tahionus izmanto parastām vielām, mēs redzam, ka enerģija palielinās līdz ar ātrumu un kļūst bezgalīga, kad ātrums tuvojas gaismas ātrumam. Ja masa ir iedomāta, mums būs tas, ka arī frakcijas saucējam jābūt iedomātam, lai iegūtu kopējo enerģijas reālo skaitli. Lai saucējs būtu iedomāts, kvadrātsaknes skaitlim jābūt negatīvam. Tas notiks tikai tad, ja konkrētā brauciena ātrums ir lielāks par gaismas ātrumu. Šeit rodas fakts, ka tahjons ir daļiņa, kas pārvietojas ar lielāku ātrumu, nekā gaisma.
Ierobežojumi un lauka teorija
Paturiet prātā, ka tahjonus ierobežo grafīta telpiskā tipa attiecība, ko iegūst, analizējot enerģiju un momentu. Tāpēc šī hipotētiskā daļiņa nekad nevar iet lēnāk par gaismas ātrumu. Kā kuriozs fakts, samazinoties šīs daļiņas enerģijai, palielinās tās ātrums.
Ja pastāvētu tahioni un tie varētu mijiedarboties ar parasto matēriju varētu tikt pārkāpts cēloņsakarības princips. Šis princips apraksta saikni starp cēloņiem un sekām. Tas ir pamatprincips visām dabaszinātnēm, īpaši fizikas jomā. Cēloņsakarību var pētīt arī no citiem aspektiem, piemēram, filozofijas, skaitļošanas un statistikas.
Saskaņā ar vispārējās relativitātes teoriju ir iespējams veidot laiktelpas, kurās daļiņas var izplatīties ātrāk nekā gaismas ātrums. Šī ir laika telpa, kas vienmēr ir saistīta ar attālinātu novērotāju.
Ja mēs ejam uz lauka teoriju, mēs redzam, ka tahioni parasti ir skalārs lauks. Šajā gadījumā tai ir negatīva kvadrāta masa. Tas, ka šāda īpašība pastāv, nozīmē, ka pastāv laika un telpas vakuuma nestabilitāte. Tas ir tāpēc, ka vakuuma enerģijai ir nevis maksimums, bet maksimums. Neliels impulss šajā telpā un laikā var izraisīt eksponenciālu amplitūdu sabrukšanu, kas rada tahionu kondensātu.
Tahijoni parādās arī daudzās stīgu teorijas versijās. Šī teorija apgalvo, ka mēs redzam tikai daļiņas, kas sadalītas elektronos, fotonos, gravitonos, utt. Visas šīs daļiņas faktiski ir vienas un tās pašas virknes dažādi vibrācijas stāvokļi. Tad konkrētā materiāla masu var secināt kā virknes radīto vibrāciju. Tahijoni parādās pieļaujamā akorda stāvokļu spektrā, un tas nozīmē, ka dažām valstīm ir negatīva kvadrāta masa. Tāpēc tās ir iedomātas masas.
Vai tahoni varētu atbildēt uz jautājumiem par Visumu?
Zinātnieki Garšaugs Cepts, no Brauna universitātes un Īvs Gabellīnino INLN-Université de Nice uzskata, ka standarta modeļa noslēpumus var atrisināt ar tahoniem. Šie zinātnieki ir mēģinājuši rast izskaidrojumu tumšajai enerģijai kosmosā, pamatojoties uz tahioniem. Viņu izveidotajam modelim bija dažādas matemātiskas grūtības, jo bija pilnīgi negaidīti iedomāti skaitļi.
Mēs zinām, ka tahihona atlikusī masa ir iedomāts skaitlis. Tas nenotiek ar parastajām daļiņām. Zinātnieki saprata, ka, iekļaujot svārstīgos tachyon un anti-tachyon pārus, var novērst iedomātus skaitļus, kas nepalīdzēja pabeigt aprēķinus. Viņi varētu arī izskaidrot Visuma straujo paplašināšanos tā radīšanas sākuma brīžos.
Šos pieņēmumus nevar noliegt ar nevienu eksperimentālu testu. Tomēr modelis lieliski sader ar visiem eksperimentālajiem datiem, kas pašlaik ir pieejami par tumšo enerģiju un inflācijas enerģiju, kas notika, kad lielais sprādziens radīja Visumu.
Visi šie aprēķini liecina, ka augstas enerģijas tahioni spētu absorbēt gandrīz visus izstarotos fotonus un līdz ar to tie kļūst neredzami.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par to, kas ir tahoni.