Tudomány
A jövő hat a jelenre? Meglepő fordulat a fizika világában
Sokáig a modern fizika „renitens gyermekeinek” számítottak az úgynevezett tachyonok – azok az elméleti részecskék, amelyek a fénysebességnél gyorsabban mozoghatnak. Egy kutatás azonban arra utal, hogy ezek a különös objektumok mégsem zárhatók ki a fizikából, sőt, akár a világegyetem működésének mélyebb megértéséhez is hozzájárulhatnak.
A Varsói és az Oxfordi Egyetem kutatóinak közös tanulmánya – amely a Physical Review D folyóiratban jelent meg – azt mutatja be, hogy a tachyonokkal kapcsolatos korábbi elméleti aggályok jelentős része félreértésen alapult.
A klasszikus nézet szerint a tachyonok nem fértek össze special theory of relativity elveivel. Több probléma is felmerült: az ilyen részecskék alapállapotát instabilnak gondolták, a különböző megfigyelők eltérő számú részecskét láthattak volna, és az energiájuk akár negatív értékeket is felvehetett volna – mindezek komoly ellentmondásokhoz vezettek.
A kutatócsoport – többek között Andrzej Dragan és Artur Ekert vezetésével – azonban rámutatott: ezek a problémák közös gyökérre vezethetők vissza. A fizikai folyamatokat leíró úgynevezett peremfeltételek nemcsak a rendszer kezdeti állapotát, hanem a végállapotát is magukban foglalják. Más szóval: a jövő is szerepet játszhat a jelen leírásában.
Ez a megközelítés alapjaiban változtatja meg a képet. Ha a számítások során figyelembe vesszük a jövőbeli állapotokat is, a tachyonelmélet matematikailag konzisztenssé válik. A kutatók szerint ez egy új típusú kvantum-összefonódást is eredményezhet, amely a múltat és a jövőt kapcsolja össze – ilyen jelenséget a hagyományos részecskefizika nem ismer.
A tanulmány további, még merészebb felvetése, hogy a tachyonok nem csupán matematikai lehetőségek lehetnek. Elképzelhető, hogy kulcsszerepet játszanak az anyag kialakulásában, például a Higgs-mező viselkedésében az úgynevezett szimmetriasértés előtt.
Bár egyelőre nincs közvetlen kísérleti bizonyíték a tachyonok létezésére, az új eredmények arra utalnak, hogy érdemes komolyabban venni őket. A kutatás nemcsak egy régi fizikai problémát értelmez újra, hanem a téridő és az okság természetéről alkotott képünket is tovább árnyalhatja.
Forrás: Physical Review