Вчені досліджують частинку, яка може змінити закони фізики

21 лютого 2025 р. 17:21

21 лютого 2025 р. 17:21

Гіпотетичні частинки, що перевищують швидкість світла, можуть змінити наше розуміння законів фізики, порушуючи причинно-наслідкові зв’язки та наближаючи нас до пояснення квантових феноменів пише видання ScienceFocus .

У науково-фантастичних фільмах подорожі швидше за світло виглядають цілком реальними, але фізика нашого Всесвіту диктує інші правила. Згідно зі спеціальною теорією відносності Альберта Ейнштейна, жоден об’єкт не може рухатися швидше за швидкість світла. Це обмеження визначає, як ми сприймаємо простір і час, а також формує межі можливого для міжзоряних подорожей.

Світло поширюється зі швидкістю приблизно 3 ? 10*8 м/с , і це означає, що спостережувані об’єкти є відображенням минулого, а не теперішнього. Найближча зірка, Проксима Центавра, розташована на відстані 4,25 світлових років, тож ми бачимо її такою, якою вона була понад чотири роки тому. Ця особливість дозволяє вченим вивчати еволюцію Всесвіту, аналізуючи віддалені галактики та їхні характеристики в минулому.

Однак ідея руху швидше за світло створює серйозні проблеми для принципу причинності, згідно з яким подія має передувати її наслідкам. У разі порушення цього принципу могли б виникати парадокси, як-от “парадокс дідуся”, що кидає виклик логіці існування. Крім того, математичні рівняння передбачають, що для досягнення надсвітлових швидкостей потрібна нескінченна кількість енергії , що унеможливлює такі подорожі у традиційний спосіб.

У 1994 році фізик Мігель Алькуб’єрре запропонував гіпотетичний механізм “варп-двигуна”, що базується на викривленні простору-часу. Однак ця ідея потребує існування “негативної енергії” , яка поки що залишається гіпотетичною. Дослідники 2024 року, зокрема доктор Джаред Фукс , переглянули концепцію викривлення, використовуючи лише звичайну матерію, і довели, що така технологія могла б працювати, але лише на субсвітлових швидкостях.

“ Вам потрібно багато енергії, щоб зробити будь-яку невелику зміну в просторі “, — зазначає Фукс, пояснюючи, що створення викривлення вимагало б колосальних ресурсів. Навіть якщо це технічно можливо, досягнення швидкості світла залишається недосяжним через необхідність нескінченної енергії .

Альтернативний підхід розглядає існування гіпотетичних частинок, відомих як тахіони , які завжди рухаються швидше за світло. Фізики, такі як професор Анджей Драган , знаходять математичні обґрунтування для їхньої поведінки, припускаючи, що наш світ може містити два типи частинок: звичайні та надсвітлові. Проте, навіть якщо тахіони існують, ми не можемо використовувати їх для подорожей, оскільки будь-яка взаємодія з ними залишається непередбачуваною .

Зокрема, аналіз тахіонів показує схожість між їхньою поведінкою та квантовими ефектами, такими як спонтанне випромінювання фотонів . Це означає, що надсвітлові частинки можуть бути частиною фундаментальної структури Всесвіту , що впливає на наші уявлення про природу реальності.

Попри відсутність практичних методів досягнення надсвітлових швидкостей, ці дослідження дають змогу розширити наше розуміння космосу. Можливо, майбутні відкриття у фізиці змінять наші уявлення про межі можливого, дозволяючи нам подорожувати у просторі не тільки швидко, а й у спосіб, який сьогодні здається фантастикою.

Наука