Fizik ve astronomide, ışık hızından daha hızlı hareket edebilen varsayımsal parçacıklar incelenir. Bu varsayımsal parçacıklara takyonlar. Einstein'ın görelilik teorisi bize parçacıkların ışık hızından daha hızlı hareket edemeyeceğini söylese de, bu tür parçacıklar büyük bilimsel faydaların elde edildiği çeşitli çalışmalar yapmak için kullanılır.
Bu yazıda size takyonlar ve özellikleri hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
Takyon nedir
Fizikte veya gastronomide uzayda ve zamanda yolculuk eden farklı parçacıkları analiz ettiğimizde, ışık hızının sınırı olduğunu söylüyoruz. Işıktan daha hızlı seyahat edebilenler zamanda yolculuk yapabilecek. Yüksek hızda hareket edebilen takyonlar setinden takyon enerjisi doğar. Bu tür enerji nötrdür ve ışık hızının 27 katı hızla hareket eder. Takyonlar, bu tür enerjinin bileşenleridir ve düşüncenin enerjisine karşılık gelir.
Einstein'ın özel görelilik teorisinin bakış açısından analiz edersek, takyon, uzay tipi bir dörtgenine sahip varsayımsal bir parçacıktır. Bu, enerjisinin ve anlarının gerçek olduğu, hareketsiz haldeki kütlesinin hayali bir sayı olacağı anlamına gelir. Bu, dörtlünüzün negatif olacağı anlamına gelir. Kendi anınızı analiz ediyor ve aynı zamanda hayali olan bir takyon deneyimleyeceğinizi görüyoruz.
Takyonların buna sahip olmasının ilginç bir etkisi, gerçek parçacıkların aksine, bu parçacıkların hızları büyüdükçe büyür. Bunun olmasının sonucu, özel görelilikten kaynaklanmaktadır. Varsayımsal olarak, bir tür takyonu bir negatif kare kütle ile işaretleriz. Einstein ile aynı fikirdeysek, bir parçacığın sahip olduğu toplam enerji durgun kütlesi, ışık hızının karesinin çarpı ve Lorentz faktörü ile çarpılmasıdır.
Sıradan madde için takyonlar kullanıldığında, enerjinin hızla arttığını ve hız ışık hızına yaklaştıkça sonsuz hale geldiğini görürüz. Kütle hayali ise, ortak enerji gerçek sayısını elde etmek için kesrin paydasının da hayali olması gerekir. Paydanın sanal olması için karekök sayısının negatif olması gerekir. Bu sadece belirli bir gidişin hızı ışık hızından daha büyükse gerçekleşir. Bu, takyonun daha yüksek hızda hareket eden bir parçacık olduğu gerçeğinin, ışığın işe yarayacağı yerdir.
Sınırlamalar ve alan teorisi
Takyonların, enerji ve momentin analiz edilmesiyle elde edilen grafit uzaysal tip oranıyla sınırlı olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle, bu varsayımsal parçacık asla ışık hızından daha düşük hızlara gidemez. İlginç bir gerçek, bu parçacığın enerjisi azaldıkça hızı artar.
Takyonlar olsaydı ve sıradan madde ile etkileşime girebilseydi nedensellik ilkesi ihlal edilebilir. Bu ilke, nedenler ve sonuçlar arasındaki ilişkiyi tanımlar. Başta fizik alanında olmak üzere tüm doğa bilimleri için temel bir ilkedir. Nedensellik, felsefe, hesaplama ve istatistik gibi diğer bakış açılarından da incelenebilir.
Genel görelilik teorisine göre, parçacıkların ışık hızından daha hızlı yayılabileceği uzay-zamanlar inşa etmek mümkündür. Bu, daima uzaktaki bir gözlemciye göre bir zaman alanıdır.
Alan teorisine gidersek, takyonların genellikle skaler bir alan olduğunu görürüz. Bu durumda, negatif kare bir kütleye sahiptir. Böyle bir özelliğin var olması gerçeği, uzay-zaman boşluğunun bir istikrarsızlığı olduğu anlamına gelir. Bunun nedeni, vakum enerjisinin minimumdan ziyade bir maksimuma sahip olmasıdır. Bu uzay ve zamandaki küçük bir dürtü, takyonların yoğunlaşmasına neden olan üstel genliklerin bozulmasına neden olabilir.
Takyonlar ayrıca sicim teorisinin birçok versiyonunda da görülür. Bu teori şunu belirtir: tüm gördüğümüz elektronlara, fotonlara, gravitonlara bölünmüş parçacıklar, vb. Tüm bu parçacıklar aslında aynı dizinin farklı titreşim durumlarıdır. Daha sonra, belirli bir kütlenin kütlesi, ipin uyguladığı titreşim olarak çıkarılabilir. Takyonlar, izin verilen akorun durumları spektrumunda görünür ve bu, bazı durumların negatif kare kütlelere sahip olduğu anlamına gelir. Dolayısıyla hayali kitlelerdir.
Takyonlar, evren hakkındaki soruları yanıtlayabilir mi?
Bilim adamları Herb Kızartması, Brown Üniversitesi'nden ve Yves gabelliniINLN-Université de Nice'den, Standart Modelin gizemlerinin takyonlarla çözülebileceğini düşünün. Bu bilim adamları, uzaydaki karanlık enerji için bir açıklama bulmaya çalışırken takyonlara dayalı bir model buldular. Tamamen beklenmedik hayali sayılar olduğu için oluşturdukları model çeşitli matematiksel zorluklara sahipti.
Bir takyonun kalan kütlesinin hayali bir sayı olduğunu biliyoruz. Sıradan parçacıklarda durum böyle değildir. Bilim adamları, dalgalanan takyon ve anti-takyon çiftlerini dahil ederek, hesaplamaları tamamlamaya yardımcı olmayan hayali sayıların ortadan kaldırılabileceğini fark ettiler. Ayrıca, yaratılışının ilk anlarında evrenin hızlı genişlemesini de açıklayabilirler.
Bu varsayımlar herhangi bir deneysel testle reddedilemez. Bununla birlikte, model şu anda karanlık enerji üzerine mevcut tüm deneysel verilere ve büyük patlamanın evreni yarattığı zaman meydana gelen enflasyon enerjisine mükemmel bir şekilde uyuyor.
Tüm bu hesaplamalar, yüksek enerjili takyonların, yayılan hemen hemen tüm fotonları yeniden emebileceğini ve bu nedenle, görünmez hale gelirler.
Umarım bu bilgilerle takyonların ne olduğu hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.