Noua teorie a tahionilor ar putea dezvălui secretele călătoriei în timp și ale cauzalității
Tahionii – particulele mai rapide decât lumina – au fost folosite decenii în fizică atât ca tentație, cât și ca avertisment. Ele au oferit o modalitate de a testa limitele relativității lui Einstein, dar păreau și să distrugă ordinea de bază dintre cauză și efect. Dacă ceva ar putea fugi de lumină, ce ar împiedica un efect să apară înaintea cauzei sale? Această întrebare a ținut tahionii, particulele ipotetice care s-ar mișca întotdeauna mai repede decât lumina, la limita fizicii serioase timp de mai bine de o jumătate de secol.
O nouă lucrare realizată de cercetătorii de la Universitatea din Varșovia și Universitatea din Oxford susține că problema ar putea să nu fie particulele în sine, ci cadrul matematic folosit de fizicieni pentru a le descrie. Într-o lucrare publicată în „Physical Review D”, echipa prezintă o teorie cuantică revizuită a câmpului pentru tahioni, despre care spun că evită mai multe dintre contradicțiile care au împins ideea în a fi marginală. Lucrarea nu susține că tahionii au fost găsiți în natură. Se argumentează însă că este posibil ca aceștia să nu fie interziși de relativitatea specială așa cum au presupus mulți fizicieni. Ideea datează cel puțin din anii 1960, când fizicianul Gerald Feinberg a încercat să ofere particulelor mai rapide decât lumina un loc formal în teorie. Propunerea sa se baza pe „masa imaginară”, un dispozitiv matematic care permitea tahionilor să rămână pentru totdeauna dincolo de viteza luminii, fără a încetini niciodată suficient pentru a traversa bariera luminoasă ce prinde materia obișnuită sub ea.
Această mișcare a avut un preț. Dacă un tahion putea fugi mai repede decât lumina, atunci, în anumite circumstanțe, diferiți observatori ar putea fi în dezacord cu privire la ordinea evenimentelor. O particulă emisă într-un sistem de referință ar putea părea, în altul, ca și cum ar fi fost absorbită înainte de a fi trimisă vreodată. Acest tip de inversare a alimentat vechea teamă că tahionii ar demola însăși cauzalitatea.
Alte probleme s-au acumulat. Încercările anterioare de cuantizare a câmpurilor tahionice s-au confruntat cu spectre de energie nelimitate, stări instabile de vid și ecuații care nu reușeau să rămână consistente sub transformările Lorentz, operațiile de simetrie din centrul relativității speciale. În termeni simpli, matematica a încetat să se comporte corect atunci când era privită din alte cadre inerțiale. Această istorie este motivul pentru care tahionii au devenit mai puțin o predicție și mai mult o provocare. Noul studiu vizează direct acele vechi incoveniente.
Afirmația centrală a noului studiu este acela că eșecurile anterioare au provenit din utilizarea unui spațiu matematic prea mic. Teoria cuantică standard a câmpurilor reprezintă particulele într-un spațiu Fock, o structură construită pentru a descrie numărul de particule în schimbare, păstrând în același timp simetriile particulelor obișnuite, mai lente decât lumina. Pentru tahioni – susțin autorii – spațiul nu este suficient. Deoarece o creștere Lorentz poate transforma un tahion de la energie pozitivă care se deplasează înainte în timp la energie negativă care se deplasează înapoi în timp, distincția dintre stările de intrare și ieșire devine dependentă de cadrul de referință. Pentru a gestiona acest lucru, echipa extinde spațiul Hilbert la ceea ce ei numesc un spațiu geamăn, combinând stările de intrare și ieșire într-o singură structură. Această mărire, susțin ei, restabilește covarianța, păstrează relațiile de comutație și menține vidul stabil și invariant față de Lorentz. De asemenea, conferă teoriei un spectru energetic inferior, abordând una dintre cele mai vechi obiecții matematice despre tahioni. Lucrarea o spune direct: „În această lucrare, demonstrăm că aceste probleme provin din reprezentarea necorespunzătoare a grupului Lorentz într-un spațiu Hilbert prea mic”.
Ceea ce face ca propunerea să fie deosebit de frapantă este aceea că ea descrie procesele cuantice folosind atât stări preselectate din trecut, cât și stări post-selectate din viitor. Unul din autorii studiului sugerează: „Ideea că viitorul poate influența prezentul, mai degrabă decât prezentul determinând viitorul, nu este nouă în fizică. Cu toate acestea, până acum, acest tip de viziune a fost, în cel mai bun caz, o interpretare neortodoxă a anumitor fenomene cuantice, iar de data aceasta am fost forțați să ajungem la această concluzie chiar de teoria respectivă”. Asta nu înseamnă că lucrarea demonstrează că retrocauzalitatea este reală în viața de zi cu zi. Înseamnă că, dacă tahionii sunt descriși într-o teorie cuantică relativist consistentă, atunci stările viitoare și trecute ar putea fi tratate împreună ca parte a formalismului.
Autorii susțin, de asemenea, că particulele superluminice nu trebuie neapărat să producă contradicții logice. În loc de paradoxuri în toată regula, ei indică „tulburări ale cauzalității” care seamănă cu trăsături ciudate deja familiare din teoria cuantică.
Chiar și fără dovezi experimentale, tahionii au continuat să apară în fizica teoretică. Au apărut în teoria corzilor ca artefacte nedorite, în cosmologie prin intermediul câmpurilor tahionice, în discuții despre efectul Casimir și în modele de rupere spontană a simetriei. Lucrarea notează că câmpurile cu masă negativă la pătrat, adesea descrise ca câmpuri tahionice, sunt deja integrate în domenii importante ale fizicii, inclusiv mecanismul Higgs. Acest context mai larg ajută la explicarea importanței unui tratament matematic mai curat. O teorie consistentă a tahionilor nu ar reînvia pur și simplu o teorie SF veche și favorită. Ar putea îmbunătăți modul în care fizicienii gândesc despre simetria timpului, invarianța Lorentz și structura teoriei cuantice a câmpurilor în sine.
Din 2008, cercetam si cautam adevarul in domenii precum istoria, religia sau metafizica. Am publicat peste 15.000 de articole; munca este imensa, dar si costurile aferente sunt foarte mari. Publicitatea Google Adsense nu acopera toate costurile, iar pentru a continua munca si proiectul, avem nevoie de ajutorul vostru. Orice donatie conteaza, indiferent de suma. Toti banii stransi se vor duce catre acest proiect, dar si pentru cercetarea unor subiecte controversate din istorie, inclusiv cercetari genealogice. Va multumim din suflet!
DONATI prin PAYPAL:
DONATI prin CONT BANCAR (ING BANK):
- Cont LEI: RO53INGB0000999917643869
- Titular: ASOCIATIA GENIA - GENEALOGIE SI ISTORIE CUI:51669957
- Email: contact@genia.ro
- Nr.inregistrare Min.Justitiei: 1036/A/2025
Tahionii – particulele mai rapide decât lumina – au fost folosite decenii în fizică atât ca tentație, cât și ca avertisment. Ele au oferit o modalitate de a testa limitele relativității lui Einstein, dar păreau și să distrugă ordinea de bază dintre cauză și efect. Dacă ceva ar putea fugi de lumină, ce ar împiedica un efect să apară înaintea cauzei sale? Această întrebare a ținut tahionii, particulele ipotetice care s-ar mișca întotdeauna mai repede decât lumina, la limita fizicii serioase timp de mai bine de o jumătate de secol.
