Tehnicno poglobitev

Fizika in matematika

Relativisticna kinematika nadsvetlobne hitrosti, imaginarne mase in reinterpretacije vzrocnosti.

Koncept tahiona inherentno ne krsi matematike specialne relativnosti. Namesto tega predstavlja neraziskano matematicno domeno znotraj Lorentzovih transformacij.

1. Inverzija energije in gibalne kolicine

V specialni relativnosti sta celotna energija (E) in gibalna kolicina (p) delca z mirovno maso (m₀) in hitrostjo (v) podani z Lorentzovimi enacbami.

E = m₀c² / √(1 - v²/c²)

p = m₀v / √(1 - v²/c²)

Za obicno snov (bradione), v < c, zato je izraz pod korenom pozitiven. Za tahion, v > c, zato mora obstajati imaginarna mirovna masa.

m₀ = iμ
E = μc² / √(v²/c² - 1)

Hitrostna omejitev od spodaj

Ce se hitrost tahiona v zmanjsuje in priblizuje c (od zgoraj), se energija tahiona priblizuje neskoncnosti. Obratno, ko se v priblizuje neskoncnosti, se energija priblizuje nici.

2. Invariantna enacba mase

E² - (pc)² = (m₀c²)²
E² - (pc)² = -μ²c⁴

Za tahion z imaginarno maso je stirivektor energije-gibalne kolicine prostorskega tipa (spacelike), za razliko od obicne snovi, ki je casovnega tipa (timelike).

3. Feinbergovo nacelo reinterpretacije

Tahion negativne energije, ki potuje nazaj v casu, je fizicno nerazlocljiv od anti-tahiona pozitivne energije, ki potuje naprej v casu.

Conclusion

Fizika tahionov zahteva, da obrnemo obicajno intuicijo o energiji in hitrosti. Ta matematicni okvir tvori osnovo razumevanja nestabilnosti polj v sodobni teoriji strun in Higgsovem mehanizmu.