تاكيون

كما ذكر سابقاً، كان مخترع المصطلح "تكيون" العالم غيرالد فايبيرغ عام 1967 بورقةٍ بعنوان "احتمالية وجود جسيمات أسرع من الضوء".[1] درس فاينبيرغ حركية تلك الجسيمات حسب نظرية النسبية الخاصة، كما عرَّف بورقته الحقول ذات الكتلة التخيلية (تدعى حالياً حقول التكيونات أو التكيونات أيضاً) في محاولة لفهم أصل فيزياء الجسيمات. فيما تعزى الفرضية الأولى المتعلقة بالجسيمات فوق الضوئية إلى العالم الألماني أرنولد سومغفيلد في 1904.[7]

في نظرية النسبية الخاصة، يجب أن تكون للجسيمات ما فوق الضوئية "طبيعة شبه فضائية وقوة رباعية"[1] مقارنة مع الجسيمات العادية التي تحمل طبيعة "شبيهة بالضوء و قوة رباعية"، كما يجب أن تكون لها كتلة تخيلية حسب الجزء شبه الفضائي لمخطط القوة الطاقية، لن تستطيع التخفيف من سرعتها للسرعات العادية.[1]

ليس كباقي الجسيمات، سرعة التكيونات تزداد بنقصان طاقتها، عندما E تقترب من الصفر حيث v تقترب من اللانهاية، في حين أن طاقة البراديونات، E تزداد بازدياد السرعة وتصبح أكبر بصورة تعسفية حين تقترب v من سرعة الضوء c، لذلك لاتستطيع البراديونات أن تخرق عتبة سرعة الضوء لأنه يستوجب اكتسابهاطاقة لانهائية للوصول لعتبة سرعة الضوء وكذلك لا تستطيع التكوينات أن تقل سرعتها عن سرعة الضوء لأن ذلك يستوجبها طاقة لانهائية.

و قد ذكر آينشتاين و تولمان و غيرهم أن نظرية النسبية الخاصة توحي بأن الجسيمات الأسرع من الضوء إذا ثبت وجودها فقد تستخدم للتواصل مع الماضي.[8]

في 1985، اقترح كودوس إت آل أن النترونات قد تملك طبيعة تكيونية[9] و إن إمكانية حركة الجسيمات العادية بسرعة ما فوق ضوئية قد تجسد شروط خرق نظرية لورنز إنفاريس ، على سبيل المثال في نموذج التمدد القياسي [10][11][12] في هذا الإطار تخضع النترونات لـتأثير انهيار لورنز لذبذبة النترونات لتستطيع السير بشكل أكبر من سرعة الضوء عندما تمتلك طاقة هائلة، على أية حال هذا الاقتراح وجد نقدا كثيرا.[13]

يخسر التكيون ذو الشحنة الكهربائية طاقته[14] تماما كما تخسر الجسيمات العادية المشحونة طاقتها عندما تتجاوز سرعتها السرعة المحلية لسرعة الضوء بشكل متوسط، يسير التكيون المشحون في الفضاء ويخضع لفترة تسارع محددة ومسمترة و يشكل مساره قطعا زائدا في الفضاء على أية حال كما وجدنا أن تخفيض طاقة التكيون تزيد من سرعته ولذلك القطع الزائد المنفرد المشكل هو تكيونان مشحونان بشحنة متعاكسة وقوى متعاكسة ( نفس الحجم ولكن إشارة معاكسة ) مما يؤدي إلى إبادة كل منهما عندما يصلان إلى السرعة اللانهائية بنفس اللحظة ونفس المكان في الفضاء، ونفس القيمة عندها كلا التكيونان لن يمتلكان طاقة وقوة لانهائية وبجهتان متعاكستان ولذا لا تخترق أي قانون احتفاظ بإبادتهما بنفس الوقت. حتى التكيون غير المشحون يُتَوقع أن يخسر طاقته بتجاذبات إشعاعات شيرينكوف بداخل هذه الجسيمات. تتفاعل النترونات مع الجسيمات الأخرى بشكل عادي كما استخدم أندريو كوهين وشيلدون كلاشو هذا الموضوع للنقاش حول أن النترون لا يمكن أن يُشرَح بجعل النترونات تنتشر بسرعة تفوق سرعة الضوء وإنما يجب أن يكون السبب هو عبارة عن خطأ في التجربة.[15]

السببية هي المبدأ الأساسي في الفيزياء، إذا كانت التكيونات قادرة على إرسال المعلومات بسرعة تفوق سرعة الضوء فحسب نظرية النسبية الخاصة فإن التكيونات ستخترق السبب مؤدية إلى تناقض "قتل الجد" المنطقي. المشكلة قد تفهم بشروط علاقة نفس الوقت في نظرية النسبية الخاصة والتي تقول "إن اللحظات المرجعية الخاملة المختلفة سوف تتعارض في ترتيب الحدثان" أي أنه لايوجد ثمة حدث في ضوء مخروط مستقبل الآخر.[16] إذا كان أحد الحدثين يمثل إرسال إشارة من مكان ما، والحدث الثاني يمثل استقبال تلك الإشارات في مكان مختلف، طالما أن الإشراة تتحرك بسرعة الضوء وأقل فإن رياضيات الوقت تؤكد أن كل اللحظات المرجعية توافق أن حدث الإرسال قد حدث قبل الاستقبال[16] أما بافتراض إشارة تتحرك بسرعة ما فوق ضوئية سيوجد دائما بعض اللحظات التي تم استقبال الإشراة فيها قبل إرسالها لذا فإن هذه الإشارات تسافر إلى الماضي لأن أحد الفرضيات الأساسية لنظرية النسبية الخاصة تقول : "إن قوانين الفيزياء يجب أن تعمل بنفس الطريقة بكل لحظة وإذا كان من الممكن للإشارات ان تسافر للماضي في لحظة مايجب أن يكون ذلك ممكنا في كل اللحظات" ، أي إذا كان المراقب أ يرسل إشارة للمراقب ب والتي تسير بسرعة فوق ضوئية ستصل إلى المراقب ب في لحظة سابقة في الزمن و المراقب ب يرسل إشارة أخرى كـ "رد" أيضا تتحرك بسرعة فوق ضوئية ستصل إلى المراقب أ في لحظة أسبق من الزمن أيضا، أي أن المراقب أ سيستقبل الرد قبل إرسال الإشارة الأصلية. تحدي السببية في كل لحظة وفتح باب التاقضات الصعبة.[17] وجد تفاصيل رياضية في موضوع التشويش التكيوني وصورة إيضاحية لمثل هذا الصدد.[18]

في الفيزياء الحديثة، كل الجسيمات الأساسية تعتبر متيرة للحقول الكمية. هناك العديد من الطرق المتميزة التي تمكن الجسيمات التكيونية من الترسخ في نظرية الحقل.

• The Faster Than Light (FTL) FAQ (from the أرشيف الإنترنت)
• قالب:ScienceWorld
• Tachyon entry from the Physics FAQ

• بوابة الفيزياء

في كومنز صور وملفات عن: تاكيون