Читать книгу Вещи не то, чем кажутся. 100 фреймов УНИВЕРСУМА - Владимир Крамаренко, Владимир Юрьевич Крамаренко - Страница 19

Тахионы относятся к загадочным объектам микромира, чьё экспериментальное обнаружение не подтвердилось вплоть до настоящего времени. Тем не менее они органично возникают в суперсовременных теориях физики элементарных частиц, включая и теорию суперструн. Что же такого необычного в свойствах тахионов вызывает их странное поведение?

Одна из уникальных характеристик тахионов – движение со сверхсветовыми скоростями. Кажется, что это противоречит специальной теории относительности Эйнштейна, рассматривающей скорость света как предельную для объектов, имеющих массу покоя, в виду того, что при приближении к скорости 300 000 км/сек, у них резко возрастает масса, и это требует огромного увеличения энергии. При достижении светового барьера масса объекта становится бесконечной. Для того чтобы он достиг световой скорости необходима, соответственно, бесконечная энергия, что невозможно, поскольку бесконечных источников энергии в природе не существует. Данное ограничение можно обойти, если допустить скачкообразное рождение частиц, которые в момент своего возникновения сразу имеют скорость, превышающую световой барьер. Это возможно только в том случае, если тахионы имеют мнимую массу, которая и будет определять их во многом фантастические свойства. Некоторая аналогия указывает на фотоны и, возможно, нейтрино, движущиеся со световой скоростью, сразу в момент своего возникновения, поскольку не обладают массой покоя.

Для тахионов характерно обратное отношение между скоростью движения и энергией, которой они обладают. Если для обычных частиц имеется закономерность, проявляющаяся в том, что чем быстрее движется частица, тем большей энергией она обладает, то для высоко энергетичных тахионов скорость света является нижним барьером, медленнее которой они двигаться не могут. И, наоборот, для тахионов, энергия которых близка к нулю, скорость стремится к бесконечности, хотя импульс остаётся конечной величиной. По сути, для тахионов пространство вообще не существует как некая протяжённость, поскольку они мгновенно преодолевают (пронзают) его. Остаётся предположить, что с этим и связаны трудности их экспериментального обнаружения. Ситуация усугубляется ещё и тем, что скорость движения тахиона будет различной в зависимости от скорости движения наблюдателей, находящихся в различных системах отсчёта. Это расширяет интерпретацию открытия Эйнштейна, связанную с понятием одновременности событий в различных точках пространства, имеющих лишь относительный, а не абсолютный смысл. Так, если тахион движется с бесконечной скоростью относительно одного наблюдателя, то скорость, измеренная другим наблюдателем, движущимся относительно первого, должна быть конечной величиной между скоростью света и бесконечностью. При этом, если при переходе от одной системы отсчёта к другой, связанных с нахождением наблюдателей, энергия обычных частиц остаётся положительной, то для тахионов для другого наблюдателя, движущегося относительно первого, она может принимать отрицательные значения.

Изменение знака энергии тахиона способно приводить к инверсии причинно-следственных отношений. Если для обычных частиц наблюдатель увидит процесс испускания, например, атомом какой-либо частицы, то другой наблюдатель, находящийся в движении относительно первого, увидит данный процесс в том же хронологическом порядке, хотя временной интервал между событиями будет меняться от наблюдателя к наблюдателю [40]. Тахионы же движутся быстрее скорости света, поэтому при преодолении пространственно-временных интервалов возможно изменение хронологического порядка во времени. Так, если один наблюдатель увидит в определённый момент времени тахион, испущенный атомом и ушедший в пространство, то другой наблюдатель, двигающийся относительно первого, увидит этот процесс в обратном порядке (тахион прилетел из пространства и поглотился атомом). Данное описание согласуется с принципом теории относительности, утверждающим, что событие, наблюдаемое одним наблюдателем, должно быть наблюдаемо и для других наблюдателей, но не требует одинаковую интерпретацию происходящих событий.

В настоящее время не существует достаточно проработанной теории тахионных взаимодействий. Предпринятые в XX веке попытки по их экспериментальному обнаружению не увенчались успехом. Вероятно, требуется другой подход, заключающийся в исследовании волновых тахионных реализаций. И здесь напрашивается аналогия с гравитацией. Квантовая теория гравитации находится в стадии разработки, и пока никому не удалось зафиксировать гравитоны как частицы, в то время как гравитационные волны обнаружены не были. От гравитационной астрономии ожидают ранее неизвестные знания о Вселенной. Разработка теории и открытие волновых свойств тахионов создаст новые возможности в познании не только нашей Вселенной, но и других миров.