Trong vật lý và thiên văn học, các hạt giả thuyết được nghiên cứu có khả năng di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Các hạt giả định này được gọi là tachyons. Mặc dù thuyết tương đối của Einstein cho chúng ta biết rằng các hạt không thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng, nhưng những loại hạt này được sử dụng để thực hiện nhiều nghiên cứu khác nhau từ đó thu được những lợi ích khoa học to lớn.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về tachyon và đặc điểm của chúng.
Tachyons là gì
Khi chúng ta phân tích các hạt khác nhau di chuyển trong không gian và thời gian trong vật lý hoặc ẩm thực, chúng ta nói rằng có giới hạn về tốc độ ánh sáng. Ai có thể đi với vận tốc nhanh hơn ánh sáng thì người đó sẽ đi đúng lúc. Từ bộ tachyon có khả năng di chuyển với tốc độ cao, năng lượng tachyon được sinh ra. Loại năng lượng này là trung tính và chuyển động với tốc độ gấp 27 lần tốc độ ánh sáng. Tachyon là thành phần của loại năng lượng này và tương ứng với năng lượng của suy nghĩ.
Nếu chúng ta phân tích nó theo quan điểm của thuyết tương đối hẹp của Einstein, thì tachyon là một hạt giả định có dạng tứ giác không gian. Điều này ngụ ý rằng năng lượng và khoảnh khắc của nó là có thật, khối lượng của nó khi nghỉ sẽ là một con số tưởng tượng. Điều này có nghĩa là quad của bạn sẽ là số âm. Chúng tôi phân tích khoảnh khắc thời gian của chính bạn và thấy rằng bạn sẽ trải qua một thời kỳ tachyon cũng chỉ là tưởng tượng.
Một hiệu ứng kỳ lạ mà tachyon có này, không giống như các hạt thực, tốc độ của các hạt này lớn lên khi năng lượng của chúng tăng lên. Hệ quả mà điều này có thể xảy ra là do thuyết tương đối hẹp. Theo giả thuyết, chúng tôi đánh dấu một loại tachyon có khối lượng hình vuông âm. Nếu chúng ta đồng ý với Einstein, tổng năng lượng mà một hạt có là khối lượng nghỉ của nó nhân với tốc độ ánh sáng bình phương và nhân với hệ số Lorentz.
Khi tachyon được sử dụng cho vật chất thông thường, chúng ta thấy rằng năng lượng tăng theo tốc độ và trở nên vô hạn khi tốc độ tiến gần đến tốc độ ánh sáng. Nếu khối lượng là ảo, chúng ta sẽ có mẫu số của phân số cũng phải ảo để thu được số thực có năng lượng chung. Để mẫu số là ảo, số căn bậc hai phải là số âm. Điều này sẽ chỉ xảy ra nếu tốc độ của vật đi cụ thể lớn hơn tốc độ ánh sáng. Đây là nơi bắt nguồn thực tế rằng tachyon là một hạt di chuyển với tốc độ cao hơn ánh sáng.
Giới hạn và lý thuyết trường
Cần lưu ý rằng tachyon bị giới hạn bởi tỷ lệ kiểu không gian của graphit thu được bằng cách phân tích năng lượng và mômen. Do đó, hạt giả thuyết này không bao giờ có thể đi chậm hơn tốc độ ánh sáng. Một thực tế đáng tò mò, khi năng lượng của hạt này giảm, tốc độ của nó tăng lên.
Nếu tachyon tồn tại và có thể tương tác với vật chất thông thường nguyên tắc nhân quả có thể bị vi phạm. Nguyên tắc này mô tả mối quan hệ giữa nguyên nhân và kết quả. Nó là một nguyên tắc cơ bản cho tất cả các ngành khoa học tự nhiên, đặc biệt là trong lĩnh vực vật lý. Nhân quả cũng có thể được nghiên cứu từ các khía cạnh khác như triết học, tính toán và thống kê.
Theo thuyết tương đối rộng, có thể xây dựng không-thời gian trong đó các hạt có thể truyền nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Đây là một khoảng thời gian luôn luôn tương đối với một người quan sát ở xa.
Nếu chúng ta đi vào lý thuyết trường, chúng ta thấy rằng tachyon thường là một trường vô hướng. Trong trường hợp này, nó có khối lượng bình phương âm. Thực tế là tồn tại một thứ đặc biệt như vậy có nghĩa là có sự bất ổn định của chân không không-thời gian. Điều này là do năng lượng chân không có cực đại chứ không phải cực tiểu. Một xung lực nhỏ trong không gian và thời gian này có thể gây ra sự phân rã theo biên độ hàm mũ tạo ra sự ngưng tụ của tachyon.
Tachyons cũng xuất hiện trong nhiều phiên bản của lý thuyết dây. Lý thuyết này nói rằng tất cả những gì chúng ta thấy là các hạt được chia thành electron, photon, graviton, Vân vân. Tất cả các hạt này thực sự là các trạng thái dao động khác nhau của cùng một chuỗi. Sau đó, khối lượng của một vật cụ thể có thể được suy ra là rung động do sợi dây tác động. Các tachyon xuất hiện trong phổ trạng thái của hợp âm cho phép và nó có nghĩa là một số trạng thái có khối lượng bình phương âm. Do đó, chúng là khối lượng tưởng tượng.
Tachyons có thể trả lời câu hỏi về vũ trụ không?
Các nhà khoa học Chiên thảo mộc, từ Đại học Brown, và Yves gabellini, từ INLN-Université de Nice, cho rằng những bí ẩn của Mô hình Chuẩn có thể được giải quyết bằng tachyon. Các nhà khoa học này đã đưa ra một mô hình dựa trên tachyon trong khi cố gắng tìm ra lời giải thích cho năng lượng tối trong không gian. Mô hình mà họ tạo ra gặp nhiều khó khăn về toán học vì có những con số tưởng tượng hoàn toàn bất ngờ.
Chúng ta biết rằng khối lượng nghỉ của tachyon là một số tưởng tượng. Điều này không xảy ra với các hạt thông thường. Các nhà khoa học nhận ra rằng bằng cách bao gồm các cặp tachyon dao động và phản tachyon, những con số tưởng tượng không giúp hoàn thành các phép tính có thể bị loại bỏ. Họ cũng có thể giải thích sự giãn nở nhanh chóng của vũ trụ trong những khoảnh khắc ban đầu khi tạo ra nó.
Không thể phủ nhận những giả định này bằng bất kỳ thử nghiệm thực nghiệm nào. Tuy nhiên, mô hình hoàn toàn phù hợp với tất cả dữ liệu thí nghiệm hiện có về năng lượng tối và năng lượng lạm phát xảy ra khi vụ nổ lớn tạo ra vũ trụ.
Tất cả những tính toán này cho thấy rằng các tachyon năng lượng cao sẽ có thể tái hấp thụ gần như tất cả các photon được phát ra và do đó, chúng trở nên vô hình.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về tachyons là gì.