Varsayımsal bir parçacık olarak takyon ışıktan daha hızlı hareket edebilir. Çağdaş fiziğin “en korkunç çocuğu” ışık hızının ötesine geçen bu parçacıklardır. Kamuoyu uzun zamandır bu parçacıkların özel görelilik kuramına aykırı olduğu görüşünü savunmaktadır.
Oxford ve Varşova’dan fizikçiler Physical Review D‘de yakın zamanda yayınlanan bir makalede bu önyargıların çoğunun temelsiz olduğunu gösterdiler. Teori takyonları dışlamıyor ve aslında bunlar teorinin nedensel yapısını anlamamıza yardımcı oluyor.
Haberimizin başında da belirttiğimiz üzere Fizikteki en tartışmalı konulardan biri ışıktan daha yüksek hızlarda hareket kavramıdır. Modern fiziğin “en korkunç çocuğu” takyonlar olarak bilinen ve Yunanca hızlı ya da çabuk anlamına gelen tachýs kelimesinden türeyen varsayımsal parçacıklardır. Kamuoyu uzun zamandır bu nesnelerin özel görelilik kuramına meydan okuduğu görüşünü savunmaktadır.
Bilim insanları şimdiye kadar takyonların kuantum teorisinde neden var olmadığına dair en az üç neden biliyordu.
- Birincisi, takyon alanının temel durumunun kararsız olduğu düşünüldüğünden, bu süperluminal parçacıkların sözde “çığlar” yaratacağıdır.
- İkincisi, eylemsiz gözlemci nasıl değişirse değişsin, referans sisteminde görülen parçacık sayısı sabit kalacaktır; sonuçta, örneğin yedi parçacık gözlemciye bağlı olarak farklı algılanamaz.
- Bu da bizi üçüncü noktaya getiriyor: süperluminal parçacık enerjisi negatif olabilir.
Aynı zamanda, şu anda Stockholm Üniversitesi’nde doktora adayı olan Jerzy Paczos, doktorasını tamamlamak üzere olan Kacper Dębski, Fizik Fizik Fakültesi’nde doktorasını tamamlamak üzere olan Kacper Dębski, Fizik eğitiminin son yılında olan Szymon Cedrowski ve Oxford Üniversitesi’nden Szymon Charzyński, Krzysztof Turzyński, Andrzej Dragan ve Artur Ekert olmak üzere dört deneyimli araştırmacı, yakın zamanda takyonlarla ilgili sorunların ortak bir nedenini tespit ettiler. Sistemin başlangıç ve nihai durumlarının her ikisinin de fiziksel süreçlerin davranışını belirleyen “sınır koşullarına” dahil olduğu keşfedildi.
Başka bir deyişle, takyonları içeren bir kuantum sürecinin olasılığını hesaplamak için takyonun geçmişteki başlangıç durumunu ve gelecekteki nihai durumunu bilmek gerekir. Bu bilgi teoriye dahil edildikten sonra takyon teorisiyle ilgili daha önce kaydedilen tüm sorunlar ortadan kalktı ve teori matematiksel olarak tutarlı hale geldi.
Tüm araştırma projesinin ana ilham kaynağı olan Andrzej Dragan, “Bu biraz internet reklamcılığına benziyor – basit bir numara zorluklarınızı çözebilir” diyor.
Gelecekteki olayların şimdikiler üzerinde, tam tersi bir etki yaratabileceği kavramı, fizik bilimi alanında yeni bir şey değil. Ancak şimdiye kadar bu tür bir düşünce sadece bazı kuantum olaylarına bakmanın alışılmadık bir yoluydu; bu kez ise teorinin kendisi bizi bu yöne itti. Dragan, “Takyonlara ‘yer açmak’ için durum uzayını genişletmek zorundaydık,” diyerek son noktayı koyuyor.
Yazarların tahminlerine göre, sınır koşullarının genişletilmesinin bir sonucu olarak teoride, geleneksel parçacık teorisinde bulunmayan, geçmiş ve geleceği karıştıran yeni bir kuantum dolanıklık türü ortaya çıkıyor. Ayrıca yazar, bu takyonların yalnızca “matematiksel bir olasılık” mı olduğunu yoksa gelecekte onları görüp göremeyeceğimizi merak ediyor.
Yazarlar takyonların sadece bir potansiyel değil, madde oluşturan kendiliğinden kırılma sürecinin önemli bir parçası olduğunu belirtmektedir. Bu teoriye göre, Higgs alan uyarımları simetrinin kendiliğinden kırılmasından önce vakum boyunca süperluminal hızlarda akabilir.
Kaynak: phys.org/news/2024-07-physicists-tachyons-special-theory.html
