Техникалық талдау

Физика және математика

Жарықтан жылдам жылдамдықтың релятивистік кинематикасы, жорамал масса және себептіліктің қайта интерпретациясы.

Тахион тұжырымдамасы арнайы салыстырмалылық математикасын бұзбайды. Ол Лоренц түрлендірулеріндегі зерттелмеген математикалық аймақты білдіреді, мұнда жылдамдық (v) жарық жылдамдығынан (c) қатаң асып кетеді.

1. Энергия-импульс инверсиясы

E = m₀c² / √(1 - v²/c²)

p = m₀v / √(1 - v²/c²)

Кәдімгі материя (брадиондар) үшін v < c, сондықтан түбір астындағы өрнек (1 - v²/c²) оң. v c-ге жақындаған сайын энергия шексіздікке ұмтылады. Сондықтан кәдімгі материя жарық жылдамдығына жете алмайды.

Тахион үшін v > c. (1 - v²/c²) теріс болады. Энергия мен импульстың нақты болып қалуы үшін тыныштық массасы жорамал болуы тиіс:

m₀ = iμ

Жылдамдық шегі төменнен

Тахионның жылдамдығы v азайып, c-ге жақындағанда (жоғарыдан), энергия шексіздікке ұмтылады. Керісінше, v шексіздікке артқанда, E нөлге жақындайды. Тахион c-ге дейін баяулай алмайды, кәдімгі бөлшек c-ге дейін жылдамдата алмайтыны сияқты.

2. Инвариантты масса теңдеуі

E² - (pc)² = (m₀c²)²

Жорамал массалы тахион үшін, төрт өлшемді Минковский кеңістік-уақытында энергия-импульстың төрт-векторы кеңістіктік болады.

3. Фейнбергтің қайта интерпретация принципі

Тахиондардың ең ауыр физикалық мәселесі -- себептілік. Джеральд Фейнберг қайта интерпретация принципін ұсынды: уақытта кері қозғалатын теріс энергиялы тахион уақытта алға қозғалатын оң энергиялы анти-тахионнан физикалық тұрғыдан ажыратуға болмайды.

Қорытынды

Тахион физикасы энергия мен жылдамдық туралы кәдімгі интуициямызды төңкеруді талап етеді. Физикалық тахиондар расталмағанымен, бұл математикалық шеңбер -- кеңістіктік импульс пен жорамал масса -- қазіргі жіп теориясы мен Хиггс механизміндегі өріс тұрақсыздықтарын (тахион конденсациясы) түсінудің негізін құрайды.