Nič nemôže byť rýchlejšie ako svetlo. Je to fyzikálne pravidlo votkané do tkaniva Einsteinovej teórie špeciálnej relativity. Čím rýchlejšie niečo ide, tým bližšie je časovo zmrazená perspektíva k zastaveniu.

Choďte rýchlejšie a narazíte na problémy so spätným chodom času, pohrávate si s predstavami o príčinnej súvislosti.

Vedci z Varšavskej univerzity v Poľsku a Národnej univerzity v Singapure však teraz posunuli hranice relativity, aby prišli so systémom, ktorý nie je v rozpore so súčasnou fyzikou a môže ukázať cestu k novým teóriám.

To, čo vymysleli, je „rozšírenie špeciálna teória relativity„ktorý kombinuje tri dimenzie času a jednu dimenziu priestoru („1 + 3 časopriestor“), na rozdiel od troch priestorových dimenzií a jednej časovej dimenzie, na ktoré sme všetci zvyknutí.

Táto nová štúdia namiesto vytvárania akýchkoľvek veľkých logických rozporov pridáva ďalšie dôkazy na podporu myšlienky, že objekty sa môžu pohybovať rýchlejšie ako svetlo bez toho, aby úplne porušili existujúce fyzikálne zákony.

„Neexistuje žiadny zásadný dôvod, prečo by tomu nemali podliehať pozorovatelia pohybujúci sa vo vzťahu k opísaným fyzikálnym systémom rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla,“ hovorí fyzik Andrej Draganz Varšavskej univerzity v Poľsku.

Táto nová štúdia je založená na predchádzajúce zamestnanie niektorí z tých istých výskumníkov, ktorí predpokladajú, že ultraluminové perspektívy môžu pomôcť spojiť kvantovú mechaniku s Einsteinovou mechanikou Špeciálna teória relativity Dve odvetvia fyziky, ktoré sa v súčasnosti nedajú zladiť do jednej komplexnej teórie, ktorá opisuje gravitáciu rovnakým spôsobom, akým vysvetľujeme iné sily.

V tomto rámci už nie je možné modelovať častice ako bodové objekty, ako je to možné v pozemskej trojrozmernej (plus časovej) perspektíve vesmíru.

Namiesto toho, aby sme pochopili, čo môžu pozorovatelia vidieť a ako sa môže správať nadsvetelná častica, musíme sa obrátiť na druhy teórií poľa, ktoré sú základom kvantovej fyziky.

Na základe tohto nového modelu by ultrasvietivé objekty vyzerali ako častica rozpínajúca sa ako bublina cez priestor – nie na rozdiel od vlny cez pole. Na druhej strane, vysokorýchlostné telo zažije niekoľko rôznych časových horizontov.

Rýchlosť svetla vo vákuu však zostane konštantná aj pre tých pozorovateľov, ktorí cestujú rýchlejšie ako ono, čo zachováva jeden zo základných Einsteinových princípov – princíp, o ktorom sa predtým myslelo len vo vzťahu k pozorovateľom, ktorí cestujú pomalšie ako rýchlosť svetla. (ako my všetci).

„Táto nová definícia zachováva Einsteinov predpoklad o stálosti rýchlosti svetla vo vákuu aj pre superpozorovateľov.“ hovorí Dragan.

„Takže náš rozšírený špeciálny pomer neznie ako obzvlášť extravagantný nápad.“

Vedci však uznávajú, že prechod na model časopriestoru 1+3 vyvoláva niektoré nové otázky, aj keď odpovedá na iné. Naznačujú, že je potrebné rozšíriť teóriu špeciálnej relativity tak, aby zahŕňala referenčné snímky rýchlejšie ako svetlo.

To môže zahŕňať pôžičku od Kvantová teória poľa: kombinácia konceptov zo špeciálnej teórie relativity, kvantovej mechaniky a klasickej teórie poľa (ktorá má za cieľ predpovedať, ako sa fyzikálne polia navzájom ovplyvňujú).

Ak majú fyzici pravdu, všetky častice vesmíru by mali v rozšírenej špeciálnej teórii relativity nezvyčajné vlastnosti.

Jednou z otázok, ktoré výskum nastolil, je, či budeme alebo nebudeme schopní pozorovať toto rozšírené správanie – ale zodpovedanie toho si bude vyžadovať veľa času a veľa vedcov.

„Abstraktný experimentálny objav novej základnej častice je úspech hodný Nobelovej ceny, ktorý možno dosiahnuť vo veľkom výskumnom tíme s použitím najnovších experimentálnych techník,“ hovorí fyzik Krzysztof Torzynskiz Varšavskej univerzity.

„Dúfame však, že naše výsledky použijeme na lepšie pochopenie javu spontánneho narušenia symetrie spojeného s hmotnosťou Higgsovej častice a iných častíc v štandardná formanajmä v ranom vesmíre.

Výskum publikovaný v r Klasická a kvantitatívna gravitácia.