Тахионы: Что, если бы можно было двигаться быстрее света?
Привет, друзья! Сегодня мы окунёмся в мир фантастики и физики, поговорим о загадочных частицах, которые теоретически могут двигаться быстрее света. Их называют тахионами. Но что это такое? Как они работают? И что бы было, если бы их существование подтвердилось?
Что такое тахионы?
Тахионы — это гипотетические частицы, существование которых предсказано теоретической физикой. Их особенность в том, что они должны двигаться быстрее скорости света с момента своего появления. В отличие от обычных частиц, таких как электроны или протоны, тахионы никогда не смогут замедлиться до скорости света — они живут "по ту сторону" светового барьера.
Скорость света в вакууме, как известно, составляет около 300,000 км/с, и согласно специальной теории относительности Эйнштейна, для обычных частиц требуется бесконечное количество энергии, чтобы достичь этой скорости. Однако для тахионов всё наоборот: они "замедляются" при увеличении энергии и "ускоряются" при её уменьшении!
Почему тахионы — гипотеза?
Идея тахионов возникла как попытка расширить рамки специальной теории относительности. В 1967 году физики Джеральд Файнберг и Армен Алабердиан предложили, что уравнения Эйнштейна допускают существование таких частиц.
Суть в том, что тахионы могут обладать мнимой массой — не путайте с воображаемым понятием, речь идет о корне из отрицательного числа в математике. Это открытие заставило физиков задуматься: а возможно ли, что во Вселенной существуют такие экзотические объекты, нарушающие привычные законы?
Но где загвоздка? В том, что пока никто не обнаружил ни одной тахионной частицы. Это гипотеза, основанная на математических выкладках, но в реальном мире такие частицы могут и не существовать.
Что было бы, если бы тахионы существовали?

Проблемы с причинностью
Движение быстрее света порождает парадоксы времени. Например, тахион мог бы "прилететь" в место назначения раньше, чем был послан. Это разрушает привычную нам связь между причиной и следствием: вы, условно говоря, могли бы узнать о будущем до того, как оно случится.
Энергетический парадокс
Если тахионы замедляются при увеличении энергии, это означает, что их скорость стремится к бесконечности при низкой энергии. Представьте себе "бесконечно быстрые" частицы, которые почти мгновенно перемещаются по всему космосу! В таком случае физика столкнулась бы с проблемой описания таких состояний.
Новые технологии?
Если бы мы могли использовать тахионы, то, возможно, появились бы технологии мгновенной передачи информации. Привет, сверхсветовой интернет и квантовые компьютеры нового поколения!
Проблемы и скептицизм
Современная наука относит тахионы к области спекулятивной физики. Одна из причин — отсутствие доказательств. Большинство экспериментов с элементарными частицами не выявили никаких следов тахионов. Кроме того, тахионы могут противоречить фундаментальным принципам термодинамики и квантовой механики.
Существует даже мнение, что тахионы — это математический артефакт, не имеющий отношения к реальности. То есть, они "существуют" только в уравнениях, а не в физической природе.
Полезное:
— Gerald Feinberg, "Possibility of Faster-Than-Light Particles" (1967) — доступно в библиотеке arXiv.
Не было никакого взрыва
В видимой области вселенная расширяется, в соседней сужается. Их (вселеных) существует - бесконечность. И как может время зависеть от скорости? Полная хуйня. И не было никакого взрыва. Долбоебы, кто верит что из ничего что-то произошло после какого-то взрыва.
Это в нашей видимой вселенной галактики разбегаются. То что видим. В соседней вселенной (которую невидим) наоборот сближаются. Это пульсирующая вселенная. И она была всегда. А Лоза, плоскоземельщики, и теоретики большого взрыва - неучи. Панамку приготовил.)
Почему мы не можем двигаться со скоростью света
Скорость света в вакууме — это абсолютный космический предел скорости. Ничто не может двигаться быстрее, чем 3,0 x 108 метров в секунду (точнее, 299 792 458 м/с или 1 079 252 848,8 км/ч).
Согласно законам физики, когда мы приближаемся к скорости света, мы должны выделять все больше и больше энергии, чтобы заставить объект двигаться. Чтобы достичь скорости света, вам понадобится бесконечное количество энергии, а это невозможно!
Возможно, вы слышали, что объект, движущийся со скоростью света, приобретает бесконечную массу. Но это не совсем так. На самом деле объект не набирает физическую массу, но ведет себя так же, как будто приобретает.
Например, если человек весом 65 кг путешествует со скоростью 50% скорости света, он будет вести себя так, как если бы его масса составляла 87 кг. На 90% он будет вести себя так, как если бы он весил 172 кг.
Итак, если масса не может двигаться со скоростью света, как же может двигаться свет? Свет состоит из фотонов (кварков света), которые являются безмассовыми частицами и поэтому им не требуется энергия для движения.
Если для перемещения световых частиц не требуется никаких усилий, почему фотоны не могут двигаться быстрее скорости света?
Замедление времени. Время замедляется, когда вы приближаетесь к скорости света, а когда вы ее достигаете, время останавливается.
Для фотона нет времени, для него все происходит мгновенно. Пытаться заставить фотон двигаться быстрее скорости света — все равно что остановить машину и потом заставить ее ехать еще медленнее. Это невозможно!
В повседневной жизни замедление времени влияет на нас постоянно, но его влияние настолько незначительно, что мы не можем его увидеть. Согласно теории относительности, «движущиеся часы идут медленно».
Это означает, что если вы сбросите часы со скалы, время, которое они покажут, будет немного отстать от часов, которые не были сброшены со скалы. Так обстоит дело со всеми часами, механическими и биологическими.
На самом деле вы стареете медленнее на высоких скоростях, но вам придется путешествовать довольно быстро, чтобы заметить большую разницу.
Например, тот, кто был на международной космической станции в течение 6 месяцев, будет старше на 0,005 секунды, чем тот, кто жил на Земле. МКС облетает Землю каждые 90 минут, но ее скорость всего лишь 0,003% скорости света. Если бы вы путешествовали на космическом корабле со скоростью 99% от скорости света всего несколько минут, для ваших друзей на Земле прошли бы десятилетия.
Если бы мы могли видеть, что происходит, человек, движущийся к вам со скоростью света, казался бы синим, поскольку световые волны, которые отражаются от него и попадают в ваш глаз, сжимались бы и уплотнялись вместе, что делало длину волны короче. Это так называемое синее смещение.
Точно так же, если бы человек удалялся от вас, световые волны растягивались бы, увеличивая длину волны, и он казался бы красными, и это называется красным смещением. Для человека, путешествующего со скоростью света, все перед ним будет сжиматься в нечто, похожее на размытый туннель, внешнее кольцо туннеля будет красным, а внутреннее — синим.