Los físicos sugieren que los taquiones podrían ser consistentes con la teoría de la relatividad especial

Los taquiones son partículas hipotéticas que se mueven a velocidades superiores a la de la luz. Estas partículas más rápidas que la luz son el “niño problemático” de la física moderna. Hasta hace poco, generalmente se consideraban entidades que no encajaban en la teoría de la relatividad especial.

Sin embargo, es sólo papel. publicado en Revisión física d Los estudios realizados por físicos de la Universidad de Varsovia y la Universidad de Oxford han demostrado que muchos de estos sesgos son infundados. La teoría no sólo descarta la existencia de taquiones, sino que nos permite comprender mejor su estructura causal.

El movimiento a velocidades superiores a la de la luz es uno de los temas más controvertidos de la física. Las partículas hipotéticas que pueden moverse a velocidades superiores a la de la luz, llamadas taquiones (del griego tachýs – rápido, rápido), son el “niño aterrador” de la física moderna. Hasta hace poco, se consideraba que eran creaciones que no encajaban en la teoría de la relatividad especial.

Hasta ahora se sabe que existen al menos tres razones por las que los taquiones no existen en la teoría cuántica. La primera razón: se suponía que el estado fundamental del campo de taquiones era inestable, lo que significaba que partículas más rápidas que la luz formarían “avalanchas”. Razón 2: Se suponía que un cambio en el observador inercial conduciría a un cambio en el número de partículas observadas en su sistema de referencia, pero la presencia de siete partículas, por ejemplo, no podía depender de quién las estuviera mirando. La tercera razón: la energía de partículas más rápidas que la luz puede tomar valores negativos.

Mientras tanto, un grupo de autores señaló: Jerzy Baczos, que continúa sus estudios de doctorado en la Universidad de Estocolmo, Kasper Debski, que está terminando sus estudios de doctorado en la Facultad de Física, y Simon Cedroski, estudiante de último año. en física (estudios en inglés), y otros cuatro investigadores experimentados: Simon Szarzyński, Krzysztof Torzyński y Andrzej Dragan (todos de la Escuela de Física de la Universidad de Varsovia), y Artur Eckert de la Universidad de Oxford, sugirieron que las dificultades que enfrenta Los taquiones hasta ahora tenían una causa común. Resulta que las “condiciones límite” que determinan el curso de los procesos físicos incluyen no sólo el estado inicial, sino también el estado final del sistema.

Mezclando pasado y futuro

En términos simples: para calcular la probabilidad de un proceso cuántico que involucre taquiones, es necesario conocer no sólo su estado inicial pasado, sino también su estado final futuro. Una vez que este hecho fue incorporado a la teoría, todas las dificultades antes mencionadas desaparecieron por completo y la teoría de los taquiones se volvió matemáticamente consistente.

“Es un poco como la publicidad online: un truco sencillo que puede solucionar tus problemas”, afirma Andrej Dragan, principal inspiración de todo el proyecto de investigación.

“La idea de que el futuro puede influir en el presente en lugar de que el presente determine el futuro no es nueva en la física. Sin embargo, hasta ahora, este tipo de visión ha sido, en el mejor de los casos, una explicación poco convencional para algunos fenómenos cuánticos, y esta vez nos vemos obligados. A esta conclusión llega la teoría”. Para “hacer espacio” para los taquiones tuvimos que ampliar el espacio de estados”, concluye Dragan.

Los autores también esperan que la expansión de las condiciones límite tenga sus propias consecuencias: aparecerá en la teoría un nuevo tipo de entrelazamiento cuántico, que mezcla el pasado y el futuro, que no existe en la teoría clásica de partículas. La investigación también plantea la cuestión de si los taquiones descritos de esta manera son puramente “probabilidad matemática” o si es probable que algún día se observen tales partículas.

Según los autores, los taquiones no son sólo una posibilidad, sino que son un componente indispensable del proceso de fractura espontánea responsable de la formación de la materia. Esta hipótesis significa que las excitaciones del campo de Higgs, antes de romper espontáneamente la simetría, pueden viajar a velocidades superiores a la velocidad de la luz en el vacío.