Ništa ne može ići brže od svjetlosti. To je pravilo fizike utkano u samo tkivo Einsteinove specijalne teorije relativnosti. Što brže nešto ide, to se više približava svojoj perspektivi zamrzavanja vremena do zastoja.
Idite još brže i naići ćete na probleme okretanja vremena, petljanja s pojmovima uzročnosti.
Ali istraživači sa Univerziteta u Varšavi u Poljskoj i Nacionalnog univerziteta u Singapuru sada su pomaknuli granice relativnosti. Tako su došli do sistema koji nije u suprotnosti sa postojećom fizikom. A mogao bi čak ukazati na put ka novim teorijama, javlja Science Alert.
Ono što su smislili je "proširenje specijalne relativnosti" koje kombinuje tri vremenske dimenzije sa jednom dimenzijom prostora ("1+3 prostor-vrijeme"). Za razliku od tri prostorne dimenzije i jedne vremenske dimenzije na koju smo.
Otkriće koje pomiruje nekoliko teorija
Umjesto da stvara velike logičke nedosljednosti, ova nova studija dodaje više dokaza koji podržavaju ideju da bi objekti mogli ići brže od svjetlosti bez potpunog kršenja naših trenutnih zakona fizike.
"Ne postoji fundamentalni razlog zašto posmatrači koji se kreću u odnosu na opisane fizičke sisteme sa brzinama većim od brzine svetlosti ne bi bili podložni tome“, kaže fizičar Andrzej Dragan, sa Univerziteta u Varšavi.
Ova nova studija se temelji na prethodnim radovima nekih od istih istraživača koji tvrde da bi superluminalne perspektive mogle pomoći u povezivanju kvantne mehanike s Einsteinovom specijalnom teorijom relativnosti – dvije grane fizike koje se trenutno ne mogu pomiriti u jednu sveobuhvatnu teoriju koja opisuje gravitaciju.
Čestice se više ne mogu modelirati kao objekti nalik tačkama u okviru ovog okvira, kao što bismo mogli u svjetovnijoj 3D (plus vremenskoj) perspektivi Univerzuma.
Umjesto toga, da bismo shvatili šta bi posmatrači mogli vidjeti i kako bi se superluminalna čestica mogla ponašati, morali bismo se okrenuti vrstama teorija polja koje podupiru kvantnu fiziku.
Na osnovu ovog novog modela, superluminalni objekti bi izgledali kao čestica koja se širi poput mjehurića kroz svemir – za razliku od vala kroz polje. S druge strane, objekt velike brzine bi 'doživio' nekoliko različitih vremenskih linija.
Čak i tako, brzina svjetlosti u vakuumu bi ostala konstantna čak i za one posmatrače koji idu brže od nje, što čuva jedan od Einsteinovih temeljnih principa – princip o kojem se ranije razmišljalo samo u odnosu na posmatrače koji idu sporije od brzine svjetlosti. (kao i svi mi).
„Ova nova definicija čuva Einsteinov postulat konstantnosti brzine svjetlosti u vakuumu čak i za superluminalne posmatrače“, kaže Dragan.
Ovo može biti otkriće za Nobela
"Stoga, naša proširena specijalna relativnost ne izgleda kao posebno ekstravagantna ideja."
Međutim, istraživači priznaju da prelazak na model prostor-vrijeme 1+3 postavlja neka nova pitanja. Čak iako daje odgovore na druga. Oni sugeriraju da je potrebno proširiti teoriju specijalne relativnosti kako bi uključila referentne okvire brže od svjetlosti.
To bi moglo uključivati posuđivanje iz kvantne teorije polja: kombinaciju koncepata iz specijalne relativnosti, kvantne mehanike i klasične teorije polja (koja ima za cilj da predvidi kako će fizička polja međusobno komunicirati).
Ako su fizičari u pravu, sve čestice Univerzuma bi imale izvanredna svojstva u proširenoj specijalnoj relativnosti.
Jedno od pitanja koje postavlja istraživanje jeste da li ćemo ikada moći da posmatramo ovo prošireno ponašanje. Ali za odgovor na to biće potrebno mnogo više vremena i mnogo više naučnika.
"Samo eksperimentalno otkriće nove fundamentalne čestice je podvig vrijedan Nobelove nagrade. Izvodljiv u velikom istraživačkom timu koji koristi najnovije eksperimentalne tehnike", kaže fizičar Krzysztof Turzyński sa Univerziteta u Varšavi.
"Međutim, nadamo se da ćemo primijeniti naše rezultate na bolje razumijevanje fenomena spontanog narušavanja simetrije povezanog s masom Higgsove čestice i drugih čestica u Standardnom modelu, posebno u ranom svemiru."
