Жизнь быстрее света

Пока физики-теоретики продолжают искать доказательства существования сверхсветовых частиц – тахионов, два американских математика смогли рассчитать и наглядно продемонстрировать, что подобный класс элементарных частиц не может быть обнаружен ни сейчас, ни когда-либо в будущем. Полтора года сложных вычислений свелись к одному-единственному факту: сверхсветовая реальность навсегда закрыта для человека.

Фото: Жизнь быстрее света

Предположение о существовании частицы, движущейся со скоростью, превышающей скорость света, приписывается немецкому физику-атомщику Арнольду Зоммерфельду. Однако идею тахионов одновременно и независимо друг от друга разработали сразу несколько ученых. Доказательство этой теории дало бы возможность объяснить в рамках «теории струн» ряд физических парадоксов, которые не могут существовать в мире, состоящем из досветовых частиц – тардионов.

Среди феноменов, которые современная наука объясняет существованием тахионных полей, можно назвать ферромагнетизм и «механизм Хиггса», при котором образуется теоретическая частица – бозон Хиггса. Именно поисками этого элемента, известного также под названием «частица Бога», и будет заниматься Большой Адронный коллайдер CERN.

Гипотетически ничто не может опровергнуть предположения о тахионах. Да, релятивистская теория Альберта Эйнштейна предполагает, что ни один объект в мире не может достигнуть скорости света, не говоря уже о том, чтобы пересечь этот скоростной порог.

Читайте также " Можно ли путешествовать во времени? "

Это действительно так, пока речь идет о частицах, обладающих массой, – им необходимо невероятное количество энергии для подобного ускорения. Тем не менее, наука уже сейчас обладает знаниями о ряде частиц-волн с нулевой массой, каковыми и могут оказаться тахионы.

В рамках материального мира можно дать лишь примерное описание тахиона, не отражающее в полной мере его сущность. Наиболее наглядной является аналогия со звуковой волной, движущейся впереди реактивного самолета. Подобно ей, тахион мчится со сверхсветовой скоростью впереди тардионов и никак не может быть зарегистрирован обычной аппаратурой.

Кроме нулевой массы и нереальной для нашего мира скорости, тахионы должны обладать еще одной особенностью, не свойственной частицам в рамках классической физики. Так, эти гипотетические объекты не могут нести в себе информацию, иначе бы их существование противоречило бы «принципу причинности».

Один из главных постулатов этого принципа гласит, что если событие А является первопричиной события В, то в любой системе измерения А будет происходить раньше, чем В, при этом скорость взаимодействия не может превышать скорость света. Даже квантовая механика, посягающая на многие аксиомы классической модели, ни в каких своих проявлениях не нарушает «принцип причинности».

Смотрите фоторепортажи в разделе " Наука и история "

Математики Джеймс Уилер и Джозеф Спенсер из Университета Юты попробовали смоделировать Вселенную, в которой существует пространство, но отсутствует время. В подобном мире легко сравнить два любых отрезка вне зависимости от угла обзора и расстояния до них.

Такая модель Вселенной, называемая «квантовым пространством», отражает не только положение частицы в определенный момент, но - из-за отсутствия понятия скорости - и полную траекторию ее движения.

В таком мире легко спроецировать любые события из нашего пространства-времени, а вот обратный перенос требует сложных перерасчетов. Не вдаваясь в подробности полуторагодовой работы американских математиков, можно лишь констатировать, что Уилер и Спенсер смогли произвести обратный перенос событий с вовлечением тардионов, но им не удалось пересчитать действия тахионов.

Дополнительные расчеты ученые провели в еще одной модели Вселенной, где также отсутствует время, но есть лишнее пространственное измерение, что подтвердило данные предыдущих расчетов. На основании полученных результатов ученые поспешили сделать вывод, что наблюдения тахионов в реальном мире невозможно, вне зависимости от того, каких высот добьется наука будущего.

Их оппоненты, в том числе британский математик индийского происхождения Шахн Маджид, уверены, что американцы не правы, заведомо ограничивая поле исследования безвременным пространством. Однако все без исключения признают важность работы Уилер и Спенсера, которая может послужить стартовой площадкой для новых поисков неуловимого тахиона.

Читайте также в разделе " Наука и техника "