タキオンが標準的な物質と相互作用できる物理的粒子であるならば、その超光速（v > c）の性質は粒子検出器に明確で曖昧さのないシグネチャを残すでしょう。過去60年間にわたり、実験物理学者は飛行時間測定アレイ、泡箱、広大な地下ニュートリノ観測所を利用して、これらの捉えどころのない存在の探索を行ってきました。
1. 真空Cherenkov放射
電荷を持つタキオンの存在に対する最も厳密な制約は、Cherenkov放射の現象から来ています。誘電体媒質（水やガラスなど）では、光はcより遅く移動します。標準的な荷電粒子がこの媒質中で光の局所的な位相速度より速く通過すると、指向性のある電磁放射の円錐を放出します。これは音速の衝撃波の光学的等価物です。
タキオンは常にcより速く移動するため、荷電タキオンは完全な真空中でもCherenkov放射を放出します。
この自発的放出によりタキオンは連続的にエネルギーを失います。タキオンのエネルギー-速度関係の逆転（v → ∞ の時 E → 0）により、エネルギーを失ったタキオンは無限速度に向かって激しく加速し、残りのエネルギーをほぼ瞬時に放射してしまいます。宇宙空間の真空に対する天体物理学的観測では、このような自発的で連続的な真空Cherenkov放射のバーストは示されておらず、仮説上のタキオンと電磁場との相互作用断面積に非常に厳しい下限が設定されています。
2. 飛行時間（TOF）測定
タキオンを検出する最も直接的な方法は、既知の距離にわたるその速度を測定することです。飛行時間（TOF）実験は、メートルまたはキロメートル間隔で配置された高精度同期シンチレータやシリコントラッキング検出器を使用します。
粒子が検出器Aで時刻t_1に生成され、検出器Bで時刻t_2に到達した場合、速度は単純に Δx / Δt です。系統的誤差と信号ケーブルの遅延を考慮した後にこの値がcを超える場合、タキオン候補イベントとなります。
2011年のOPERA異常
Gran Sasso研究所のOPERA実験は、歴史上最も有名なTOF異常でした。ミューニュートリノはCERNからGran Sassoまで730キロメートルを移動しました。初期の計算では、真空中の光子よりも60ナノ秒早く到着したことが示されました（v ≈ c + 2.5 × 10⁻⁵ c）。これはGPSタイミング同期システムの光ファイバーケーブルの緩みが原因であることが判明するまで、大規模なパラダイム危機を引き起こしました。修正後、ニュートリノは v ≤ c と完全に一致しました。
3. ミッシングマスと負の質量の二乗シグネチャ
大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のような粒子衝突型加速器では、タキオンは理論的に高エネルギー衝突で生成される可能性があります。タキオンは虚数の静止質量（m₀ = iμ）を持つため、その質量の二乗は負です（m₀² = -μ²）。
物理学者は崩壊生成物の不変質量運動学を使用してこれらのシグネチャを探索しています。衝突に入るすべての粒子と出るすべての粒子のエネルギーと運動量を精密に測定することで、「ミッシングマス」を計算できます。
計算された(m_missing)²が（検出器の分解能誤差のしきい値を超えて）一貫して有意にゼロ未満である場合、空間的四元運動量を持ち去る不可視のタキオン粒子の放出を示すことになります。泡箱データと現代の加速器運動学の広範な分析では、統計的に有意な負の質量の二乗のピークはまだ得られていません。
4. 宇宙線空気シャワー
超高エネルギー宇宙線は地球の上層大気に衝突し、広範空気シャワー（EAS）として知られる二次粒子の大規模カスケードを引き起こします。タキオンが存在する場合、成層圏の高い位置での最初の一次衝突で生成される可能性があります。
タキオンは光速より速く移動するため、主要なシャワーフロント（cまたはcのすぐ下で移動する光子、電子、ミューオンで構成される）より前に地上検出器に到達するでしょう。1970年代と1980年代に、いくつかの実験グループが主要な宇宙線シャワーの数マイクロ秒前に到着する「前駆体」信号を探すための同時計数検出器を設置しました。いくつかの異常な前駆体ヒットが記録されましたが、統計的に再現可能なものはなく、最終的にはランダムな検出器ノイズまたは独立したバックグラウンド宇宙線に起因するものとされました。
結論：ヌル結果
広範なエネルギースケールにわたる数十年の厳密な実験的探索は、深いヌル結果をもたらしました。真空Cherenkov放射の不在、OPERA異常の解決、負の質量の二乗の運動学の不在は、物質と相互作用する物理的な点タキオンが存在しないことを強く示唆しています。しかし、これらの否定的な実験結果こそが、現代物理学をタキオンを移動する粒子としてではなく、不安定な量子場として再解釈させることにつながったのです。