Scientia.ro - stiri stiinta si tehnologie

Quarc

Intrebare rezolvata

Ce sunt tahionii ?

Cel mai bun raspuns - Ales de cel care a pus intrebarea

• 
  Scientia

  O să încercăm şi un răspuns ceva mai detaliat la această întrebare...

  
  Pentru a înţelege cu adevărat ce sunt tahionii este necesară şi o scurtă introducere de natură matematică în teoria relativităţii restrânse.

  
  Conform teoriei relativităţii speciale, masa m a unui corp aflat în mişcare la viteze relativiste (se mai numeşte şi masă relativistă) nu este constantă, ci este egală cu m = m0 / SQRT(1 - v^2/c^2), unde m0 este masa de repaus a corpului, SQRT este operaţia de rădăcină pătrată, v - viteza corpului aflat în mişcare faţă de un observator staţionar (într-un sistem de referinţă inerţial) şi c- viteza luminii, aceeaşi în toate sistemele de referinţă.

  Din formula de mai sus rezultă clar faptul că pe măsură ce viteza unui corp creşte, acelaşi lucru se petrece şi cu masa sa relativistă: m/m0 tinde la infinit atunci când v/c tinde la 1 (adică atunci când viteza obiectului se apropie de viteza luminii). Această predicţie teoretică a fost verificată în laborator, de pildă cu electroni într-un tub cu vid, ori cu protoni într-un accelerator de particule.

  Ca o altă consecinţă teoretică a formulei, rezultă şi faptul că este nevoie de o energie infinită pentru a accelera un corp de masă nenulă până la viteza luminii, lucru deci imposibil de realizat. Mai rezultă, de asemeni, şi faptul că nimic nu poate călători mai rapid decât lumina.

  Rămânând în limitele impuse de ecuaţia de mai sus, indiferent de obiectul material (cu masă proprie) cu care începem o întreprindere experimentală ori o discuţie teoretică, suntem obligaţi să îi menţinem deplasarea la viteze subluminice, iar dacă vorbim de particule fără masă (fotoni), întotdeauna va rezulta o deplasare cu viteza luminii (unde electromagnetice)...

  Numai că nimeni nu i-a împiedicat pe oameni să îşi imagineze ce ar fi dacă, de pildă, am începe discuţia de la o viteză mai mare decât a luminii. În acest caz am ajunge la calculul unui radical dintr-un număr negativ, în consecinţă rezultând o cantitate imaginară ca valoare a masei corpului subiect al discuţiei noastre. Cum ar arăta aşa ceva în realitate e mai greu de prins în cuvinte, ce e clar însă e că "entitatea" respectivă s-ar comporta invers faţă de particulele materiale obişnuite, şi anume ar încetini la introducerea de energie în sistem, respectiv ar accelera când ar pierde energie.

  Cam astea sunt deci particulele imaginare numite tahioni, despre care se vorbeşte şi în primul raspuns.

  Imaginare ori nu, un lucru se poate afirma cu certitudine. Dacă ar exista cu adevărat, mişcarea lor cu viteze superluminice prin vid ori aer ar trebui să fie însoţită de manifestarea unui efect despre care se vorbeşte într-o altă întrebare apărută de curând, referitoare la echivalentul optic al boom-ului sonic.

  Este vorba despre efectul Cherenkov (radiaţia Cherenkov este o formă de radiaţie emisă atunci când o particulă de mare energie traversează un mediu la o viteză superioară vitezei luminii prin acel mediu. În realitate, acest lucru se întâmplă în mediile cu indice de refracţie mare). Altfel spus, dacă oamenii de ştiinţă ar reuşi cumva să detecteze un asemenea fenomen în mediile prin care lumina se propagă cu "c" (în vid), am avea de-a face cu o confirmare experimentală a existenţei tahionilor. Cum radiaţia Cherenkov nu a fost detectată în niciunul din experimentele desfăşurate în acest sens, în comunitatea ştiinţifică s-a împământenit ideea că aceşti tahioni sunt doar nişte particule imaginare, consecinţe matematice ale unui raţionament fantezist, subiect de filme science-fiction şi nimic mai mult.

  
  

  • 2010-03-30 16:09
  • 6
  • 5
  •