Тахіони — це гіпотетичні частинки, існування яких залишається предметом спекуляцій. Найцікавіше те, що властивість тахіонів суперечить самій фізиці, адже вони вважаються надсвітловими, тобто такими, що завжди рухаються швидше за світло. Наразі немає жодних доказів існування тахіонів, як і багатьох інших частинок, з яких, ймовірно, складається наш Всесвіт. Деякі фізики вважають, що тахіони можуть запропонувати рішення певних проблем у фізиці елементарних частинок і теоріях поля. Однак дослідження, опубліковане в Physical Review D, стверджує, що попередні сумніви щодо правдоподібності тахіонів були необґрунтованими.
Скепсис відносно тахіонів
Тривалий час тахіон викликав радше скепсис, ніж ентузіазм у теоретичній фізиці. Його існування суперечило низці фундаментальних принципів. Наприклад, передбачалося, що тахіонне поле має внутрішню нестабільність, а кількість самих частинок може змінюватися залежно від системи відліку спостерігача, що ставило під сумнів об’єктивність фізичної реальності.
Однак нещодавнє дослідження, проведене спільними зусиллями вчених із Варшавського та Оксфордського університетів, пропонує по-новому поглянути на проблему тахіона. У своїй роботі фізики висувають гіпотезу про те, що всі попередні розбіжності виникали через неповноту нашого уявлення про квантові процеси. Ключовий момент, на їхню думку, полягає в необхідності враховувати не лише початковий, а й кінцевий стан системи під час опису поведінки тахіонів.
Для кращого розуміння природи тахіона необхідно відмовитися від звичного лінійного сприйняття часу. Уявіть собі фільм, який можна дивитися як з початку, так і з кінця, при цьому сюжет залишиться логічним і завершеним. Саме такий «зворотний» підхід до часу, на думку авторів дослідження, є ключем до розуміння природи тахіона. У такому випадку теорія тахіонів стає математично послідовною.
Введення «принципу зворотності» дозволило фізикам розв’язати більшість проблем, пов’язаних з існуванням тахіонів. Нова теорія відкриває дивовижні перспективи в розумінні інших квантових явищ, зокрема, загадкового зв’язку між частинками, відомого як квантова заплутаність. Раніше вважалося, що цей зв’язок можливий лише між частинками в теперішньому часі, але нова теорія передбачає можливість заплутаності між минулим і майбутнім, переплітаючи реальність у химерну петлю часу.
Чи може щось подолати бар’єр швидкості світла?
Коротка відповідь на питання, чи може щось перевищити швидкість світла у 299 792 458 м/с, — ні. Хоч фізика й наголошує, що для будь-якого тіла, яке навіть немає маси, швидкість світла є межею. Утім, тахіони мають низку дивних властивостей: наприклад, їхня маса є уявною. Тобто вона виражається числом, яке є квадратним коренем із від’ємної величини, а значить в теорії вони здатні подолати бар’єр швидкості світла.
Звісно, залишається відкритим питання про те, чи є тахіон лише математичною абстракцією, продуктом витонченого розуму, але позбавленим фізичного сенсу, чи він чекає на свій час, щоб його виявили в глибинах Всесвіту? Вчені схиляються до другого варіанту. На їхню думку, тахіони могли відігравати ключову роль на ранніх етапах формування Всесвіту, беручи участь у процесах, що призвели до утворення матерії.
Хоч як би там було, тахіон уже зараз змінює наше уявлення про квантову реальність. Цей фантом, здатний рухатися крізь час в обидва боки, змушує нас переосмислити найфундаментальніші закони фізики й відкриває нові горизонти для наукових досліджень.
Раніше ми повідомляли про те, як на дні моря зафіксували найенергетичніше нейтрино в історії науки.
