يقترح الفيزيائيون أنه يمكن التوفيق بين التاكيونات والنسبية الخاصة

التاكيونات هي جسيمات افتراضية تنتقل بسرعة أكبر من سرعة الضوء. هذه الجسيمات فائقة السطوع هي “أهوال الأطفال” في الفيزياء الحديثة. حتى وقت قريب، كانت تعتبر بشكل عام كيانات لا تتناسب مع النظرية النسبية الخاصة.

ومع ذلك ورقة نشرت داخل الفحص البدني د يظهر فيزيائيون من جامعة وارسو وجامعة أكسفورد أن العديد من هذه التحيزات لا أساس لها من الصحة. ليس فقط أن التاكيونات لم ترفضها النظرية، ولكنها تسمح بفهم أفضل لبنيتها السببية.

تعد الحركة بسرعات تتجاوز سرعة الضوء واحدة من أكثر القضايا المثيرة للجدل في الفيزياء. الجسيمات الافتراضية التي تتحرك بسرعات فائقة الضوء، والتي تسمى تاكيونات (من الكلمة اليونانية التي تعني سريع، سريع)، هي “أهوال الأطفال” في الفيزياء الحديثة. وحتى وقت قريب، كان يُنظر إليها على نطاق واسع على أنها أعمال غير متوافقة مع النسبية الخاصة.

هناك ثلاثة أسباب على الأقل لغياب التاكيونات في نظرية الكم معروفة حتى الآن. أولاً: يجب أن تكون الحالة الأرضية لمجال التاكيون غير مستقرة، مما يعني أن مثل هذه الجسيمات فائقة الإضاءة ستشكل “انهيارات ثلجية”. ثانياً: يفترض أن التغيير في الراصد السلبي يؤدي إلى تغير في عدد الجسيمات المرصودة في إطاره المرجعي، لكن وجود الجسيمات السبعة لا يمكن أن يعتمد على من كان يراها. السبب الثالث: أن طاقات الجسيمات فوق الضوئية يمكن أن تكتسب قيما سلبية.

وفي الوقت نفسه، قام فريق هيئة التدريس: جيرسي باسوس، دكتوراه. في جامعة ستوكهولم، أكمل ككبير ديبسكي درجة الدكتوراه. سيمون سيتروسكي، طالب فيزياء في السنة النهائية (الدراسات باللغة الإنجليزية) في كلية الفيزياء، وأربعة باحثين آخرين من ذوي الخبرة: سيمون ساركزيسكي، كرزيستوف دورشينسكي، أندريه دراغان (جميعهم من كلية الفيزياء، جامعة وارسو) وآرثر إكروفسكي، أشارت جامعة أكسفورد حتى الآن إلى أن هناك سببًا مشتركًا للصعوبات المتعلقة بالتاكيونات. وتبين أن “الشروط الحدودية” التي تحدد مسار العمليات الفيزيائية لا تشمل الحالة الأولية فحسب، بل تشمل أيضًا الحالة النهائية للنظام.

مزج الماضي والمستقبل

ببساطة: لحساب احتمالية حدوث عملية كمومية تتضمن التاكيونات، من الضروري معرفة ليس فقط حالتها الأولية السابقة، بل أيضًا حالتها النهائية المستقبلية. وبمجرد دمج هذه الحقيقة في النظرية، تختفي جميع الصعوبات المذكورة سابقًا تمامًا وتصبح نظرية تاكيون متسقة رياضيًا.

يقول أندريه دراجان، الدافع الرئيسي وراء الجهود البحثية بأكملها: “إن الأمر يشبه الإعلان عبر الإنترنت، حيث يمكن لخدعة بسيطة أن تحل مشكلاتك”.

“إن فكرة أن المستقبل يمكن أن يؤثر على الحاضر، بدلاً من أن يحدد الحاضر المستقبل، ليست جديدة في الفيزياء. ومع ذلك، حتى الآن، كان هذا النوع من النظرة بمثابة تفسير غير تقليدي لبعض الظواهر الكمومية، وهذه المرة اضطررنا للوصول إلى هذا الاستنتاج من الناحية النظرية، كان علينا توسيع مساحة الدولة لاستيعاب التاكيونات.

ويتوقع المؤلفون أن توسع الشروط الحدودية له عواقبه: يظهر نوع جديد من التشابك الكمي نظريًا، يخلط بين الماضي والمستقبل، وهو أمر غائب في نظرية الجسيمات التقليدية. تثير الورقة أيضًا سؤالًا حول ما إذا كانت التاكيونات الموصوفة بهذه الطريقة “ممكنة رياضيًا” بحتة، أو ما إذا كان سيتم ملاحظة مثل هذه الجسيمات يومًا ما.

وفقًا للمؤلفين، فإن التاكيونات ليست مجرد احتمالية، ولكنها في الواقع عنصر لا مفر منه في عملية التفكك التلقائي التي تتسبب في تكوين المادة. تعني هذه الفرضية أن إثارات مجال هيغز يمكن أن تنتقل بسرعات فائقة الضوء في الفراغ قبل كسر التماثل بشكل تعسفي.