Ända sedan Einstein avslöjade sin relativitetsteori har ljusets hastighet ansetts vara universets fysiska konstant, som sammanhänger rum och tid. Kort sagt, det var den hastighet med vilken ljus och alla andra former av elektromagnetisk strålning tros röra sig hela tiden i tomt utrymme, oavsett rörelse hos källan eller den tröghetsreferensens referensram. Men antar för en sekund att det fanns en partikel som trotsade denna lag, som kunde existera inom ramen för ett relativistiskt universum, men samtidigt trotsa de grunder som den byggde på? Det låter omöjligt, men förekomsten av en sådan partikel kan mycket väl vara nödvändig ur kvantsynpunkt och lösa viktiga frågor som uppstår i den kaotiska teorin. Det är känt som Tachyon-partikeln, en hypotetisk subatomär partikel som kan röra sig snabbare än ljus och medför ett antal spännande problem och möjligheter för fysikområdet.
På det relativa relativitetsspråket skulle en takyon vara en partikel med rymdliknande fyra momentum och fantasiv ordentlig tid. Deras existens tillskrivs först den tyska fysikern Arnold Sommerfeld; även om det var Gerald Feinberg som först myntade termen på 1960-talet, och flera andra forskare hjälpte till att främja den teoretiska ramen inom vilken tachyoner tros befinna sig. De föresloges ursprungligen inom ramen för kvantfältteorin som ett sätt att förklara systemets instabilitet, men har ändå skapat problem för teorin om special relativitet.
Till exempel, om takyoner var konventionella, lokaliserbara partiklar som kan användas för att skicka signaler snabbare än ljus, skulle detta leda till kränkningar av kausalitet i speciell relativitet. Men inom ramen för kvantfältteorin förstås takyoner som att beteckna en instabilitet i systemet och behandlas med en teori som kallas tachyonkondensation, en process som försöker lösa deras existens genom att förklara dem i termer av bättre förstått fenomen, snarare än som verkliga snabbare än ljuspartiklar. Tachyonic fält har teoretiskt dykt upp i en mängd olika sammanhang, såsom den bosoniska strängteorin. I allmänhet säger strängteorin att det vi ser som "partiklar" - elektroner, fotoner, gravitationer och så vidare - faktiskt är olika vibrationstillstånd i samma underliggande sträng. I detta ramverk verkar en takyon som antingen indikation på instabilitet i D-branesystemet eller inom rymdtiden.
Trots de teoretiska argumenten mot förekomsten av takyonpartiklar har experimentella sökningar genomförts för att testa antagandet mot deras existens; emellertid har inga experimentella bevis för förekomsten av takyonpartiklar hittats.
Vi har skrivit många artiklar om tachyon för Space Magazine. Här är en artikel om elementära partiklar, och här är en artikel om Einsteins relativitetsteori.
Om du vill ha mer information om tachyon kan du kolla in de här artiklarna från Science World. Du kanske också vill bläddra igenom en forumdiskussion om takyoner.
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om Theory of Special Relativity. Lyssna här, avsnitt 9: Einsteins teori om speciell relativitet.
källor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tachyon
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
http://scienceworld.wolfram.com/physics/Tachyon.html
http://en.wikipedia.org/wiki/D-brane
http://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html
