Откакто Айнщайн разкри теорията си за относителността, скоростта на светлината се счита за физическата константа на Вселената, взаимосвързваща пространство и време. Накратко, това е скоростта, с която се смята, че светлината и всички други форми на електромагнитно излъчване пътуват по всяко време в празно пространство, независимо от движението на източника или инерционната референтна рамка на наблюдателя. Но да предположим за секунда, че е имало частица, която е опровергала този закон, която е могла да съществува в рамките на релативистична вселена, но в същото време да опровергава основите, върху които е изградена? Звучи невъзможно, но съществуването на такава частица може много да се наложи от квантова гледна точка, решавайки ключови въпроси, възникващи в тази хаотична теория. Известна е като частица Тахион, хипотетична субатомна частица, която може да се движи по-бързо от светлината и създава редица интригуващи проблеми и възможности в областта на физиката.
На езика на специалната относителност, тахионът би бил частица с космически четири-импулс и въображаемо правилно време. Съществуването им първо се приписва на немския физик Арнолд Сомерфелд; въпреки че именно Джералд Фейнберг за пръв път въвежда термина през 60-те години на миналия век и няколко други учени помогнаха за усъвършенстване на теоретичната рамка, в която се смяташе, че съществуват тахиони. Първоначално те са предложени в рамките на квантовата теория на полето като начин да се обясни нестабилността на системата, но въпреки това са създали проблеми за теорията на специалната относителност.
Например, ако тахионите са конвенционални, локализуеми частици, които биха могли да се използват за изпращане на сигнали по-бързо от светлината, това би довело до нарушения на причинно-следствената връзка в специалната относителност. Но в рамките на квантовата теория на полето, тахионите се разбират като означаващи нестабилност на системата и се третират с помощта на теория, известна като кондензация на тахион, процес, който се опитва да разреши тяхното съществуване, като ги обяснява по-добре от явления, които са по-добре разбрани, а не като истински частици, по-бързи от светлината. Тахионовите полета са се появили теоретично в различни контексти, като теорията на бозоните струни. Като цяло теорията на струните гласи, че това, което виждаме като „частици“ - електронни, фотони, гравитони и т.н., всъщност са различни вибрационни състояния на един и същ низ. В тази рамка тахионът ще изглежда като индикация за нестабилност в системата D-brane или в самия пространствен период.
Въпреки теоретичните аргументи срещу съществуването на тахионни частици, бяха проведени експериментални издирвания, за да се тества предположението срещу тяхното съществуване; обаче не са намерени експериментални доказателства за съществуването на тахионни частици.
Написахме много статии за тахион за Space Magazine. Ето статия за елементарните частици и тук за Теорията на относителността на Айнщайн.
Ако искате повече информация за тахион, разгледайте тези статии от Science World. Също така, можете да разгледате дискусия във форума за тахионите.
Записали сме и цял епизод от Астрономията в ролите за теорията на специалната относителност. Чуйте тук, Епизод 9: Теорията на Айнщайн за специална относителност.
Източници:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tachyon
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
http://scienceworld.wolfram.com/physics/Tachyon.html
http://en.wikipedia.org/wiki/D-brane
http://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html
