Головна

 Історія в дзеркалі енергії |  Вічний двигун в історії |  Розіграші та підробки |  Людвіг Больцман і ентропія |  Сумарна ентропія завжди зростає |  Три закони термодинаміки і симетрія |  Енергія з вакууму? |  А може бути, немає? |  передбачення майбутнього |  Чи можемо ми бачити майбутнє? |

Тахіони з майбутнього

  1.  V. Людяність - попереджання, бутон майбутнього квітки
  2.  Акст! Кажу! В одному куплеті ваше життя розтягується на століття, в іншому - немає майбутнього у П'ятій раси.
  3.  АРХІТЕКТУРА зароджується КУЛЬТУРИ МАЙБУТНЬОГО
  4.  Ая схема. ВИЗНАЧЕННЯ ПОТОЧНОГО, приведеної вартості "PV" МАЙБУТНЬОГО КАПІТАЛУ "FV.
  5.  Вашого сімейного і особистого майбутнього.
  6.  Віра - це відображення майбутнього знання істини, майбутнього переживання істини. Віра - це похідна від істини, спрямована в ваше сьогодення.
  7.  виклики майбутнього

Крім «випереджальних» хвиль з майбутнього (які знову і знову доводять свою корисність в квантової теорії), в квантової теорії існує ще одна незвичайна концепція, яка представляється настільки ж божевільної, але, можливо, не настільки корисною. Це гіпотеза про ТАХІОН, які регулярно з'являються в серіалі «Зоряний шлях». Кожен раз, коли сценаристам «Зоряного шляху» потрібно якої-небудь новий вид енергії для якоїсь магічної операції, вони привертають тахіони.

Тахіони живуть в дивному світі, де все рухається швидше за світло. Втрачаючи енергію, тахіони починають рухатися швидше - що, природно, суперечить здоровому глузду. Мало того, ТАХІОН, повністю втратив енергії, рухається з нескінченною швидкістю. І навпаки, набуваючи енергію, тахіони сповільнюються, поки не досягнуть швидкості світла.

Особливо дивними тахіони робить той факт, що вони мають уявної масою. (Говорячи «уявної», ми маємо на увазі, що їх маса збільшується на корінь квадратний з мінус одиниці, або i.) Якщо взяти знамениті рівняння Ейнштейна і замінити в них m на im, станеться диво. Швидкість частинок раптово стане більше швидкості світла.

Через це виникають дивні ситуації. Коли Тахіон летить крізь речовину, він втрачає енергію, оскільки стикається з атомами. Але, втрачаючи енергію, він прискорюється, чому зіткнення тільки посилюються і відбуваються частіше. За ідеєю ці зіткнення повинні викликати подальшу втрату енергії і, отже, подальше прискорення. Виникає замкнуте коло, і Тахіон сам по собі, природним чином, набирає нескінченну швидкість!

(ТАХІОН відрізняються і від антиречовини, і від негативного речовини. Антиречовина має позитивну енергію, рухається повільніше світла і може бути отримано в наших прискорювачах частинок. Відповідно до теорії, антиречовину підпорядковується закону тяжіння і, як годиться, падає вниз. Антиречовина відповідає звичайному речовині, який рухається назад в часі. Негативне речовина володіє негативною енергією і теж рухається повільніше світла, але під впливом тяжіння падає вгору, т. е. геть від притягає тіла зі звичайного речовини. Негативне речовина в лабораторії ще ніхто не бачив. у теорії в великих кількостях воно може служити паливом для машини часу. ТАХІОН рухаються швидше світла і мають уявної масою; як вони поводяться під впливом сили тяжіння, неясно. Їх поки теж не вдалося отримати в лабораторії.)

Тахіони, звичайно, частинки дуже дивні, але фізики серйозно їх вивчають; можна назвати, наприклад, покійного Джеральда Фейнберг з Колумбійського університету і Джорджа Сударшан з Університету Техасу в Остіні. Проблема в тому, що ніхто ніколи не бачив ТАХІОН в лабораторії. Надійним експериментальним свідченням існування тахіон було б порушення причинності. Фейнберг навіть пропонував фізикам досліджувати лазерний промінь до включення лазера. Якщо тахіони існують, то не виключено, що світло лазерного променя можна виявити навіть раніше, ніж апарат буде включений.

У науковій фантастиці тахіони регулярно використовуються як засіб відправки повідомлення в минуле, предкам. Але з фізики явища абсолютно незрозуміло, чи можливо таке хоча б теоретично. Фейнберг, наприклад, вважав, що емісія тахіон, що рухаються в часі вперед, точно відповідає поглинанню тахіон з негативною енергією, що рухаються в часі назад (аналогічно положенню з антиречовиною), тому ніякого порушення причинності не відбувається.

Якщо залишити фантастику в стороні, то зараз фізики вважають, що тахіони, можливо, існували в момент Великого вибуху, порушуючи причинність, але тепер їх більше не існує. Більш того, дуже може бути, що тахіони зіграли істотну роль в тому, що Всесвіт взагалі вибухнула. У цьому сенсі вони грають важливу роль в деяких теоріях Великого вибуху.

У тахіон є ще одна забавна властивість. При введенні в будь-яку теорію вони дестабілізують «вакуум», т. Е. Саме низькоенергетичний стан системи. Якщо в системі присутні тахіони, значить, вона знаходиться в стані «помилкового вакууму», а отже, нестабільна і буде руйнуватися до стану істинного вакууму.

Уявіть собі греблю, яка утримує воду в озері. Це і є «помилковий вакуум». Хоча гребля видається цілком надійною, існує стан з ще більш низькою енергією. І якщо в греблі з'являється тріщина, вода починає стрімко витікати з озера і стікати на рівень моря - тоді-то система і досягає стану істинного вакууму.

Точно так же вважається, що Всесвіт до Великого вибуху існувала в стані помилкового вакууму, де були тахіони. Але їх присутність означала, що це не саме низькоенергетичний стан системи, а тому система нестабільна. Потім в тканини простору-часу з'явилася крихітна «дірка», що представляє справжній вакуум. Дірка почала збільшуватися, з'явився міхур. Поза міхура тахіони як і раніше існували, але всередині їх не було. З ростом міхура з'явилася та Всесвіт, яку ми знаємо, - Всесвіт без тахіон. Це і був Великий вибух.

Одна з теорій, яку космологи сприймають дуже серйозно, полягає в тому, що первинний процес інфляції почав один-єдиний ТАХІОН, відомий як «інфлятон». Як ми вже згадували, теорія інфляційної Всесвіту стверджує, що вона виникла як крихітний пухирець простору-часу, який пережив надшвидкий період розширення (інфляції). Фізики вважають, що спочатку Всесвіт існував в стані помилкового вакууму, де інфляційним полем був Тахіон. Але присутність ТАХІОН дестабілізувало вакуум, і утворилися крихітні бульбашки. Всередині одного з цих бульбашок інфляційний поле виявилося в стані істинного вакууму. Цей пухирець почав стрімко роздуватися, поки не перетворився на наш Всесвіт. В нашому міхура-всесвіту інфляція зникла, тому її і не вдається зареєструвати в нашому Всесвіті. Виходить, що тахіони представляють собою химерне квантовий стан, в якому об'єкти рухаються швидше світла і, можливо, навіть порушується причинність. Але тахіони давно зникли, давши при цьому, можливо, життя самого Всесвіту.

Напевно, все це схоже на порожні балачки, які неможливо перевірити. Але перший експеримент з перевірки теорії помилкового вакууму починається в 2008 р з пуском в Швейцарії, в околицях Женеви, Великого адронного коллайдера. Одна з основних завдань ВАК - виявлення бозонів Хіггса, останній досі не знайденою частки Стандартної моделі, останньої деталі наукової головоломки. (Частка Хіггса так важлива і так невловима, що нобелівський лауреат Леон Ледерман назвав її «часткою-богом».)

Фізики вважають, що бозон Хіггса почав своє існування як Тахіон. У фальшивому вакуумі жодна з субатомних частинок не мала маси. Але присутність ТАХІОН дестабілізувало вакуум, і Всесвіт перейшла в новий стан, до нового вакууму, в якому бозон Хіггса обернувся звичайної часткою. Після цього переходу - зі стану ТАХІОН в стан звичайної частинки - субатомні частинки набувають маси, яку ми сьогодні вимірюємо в лабораторії. Таким чином, виявлення бозона Хіггса не тільки поставить на місце останню відсутню деталь Стандартної моделі, а й підтвердить, що ТАХІОН стан колись існувало, але пізніше трансформувалося в звичайну частку.

Підведемо підсумок. Ньютонова фізика повністю відкидає можливість передбачення майбутнього. Залізне правило причини і слідства ніколи не порушується. Квантова теорія допускає інші стану речовини, такі як антиречовину, яке відповідає звичайному речовині, який рухається назад у часі, але принцип причинності не порушується. Більш того, антиречовину в квантової теорії необхідно для відновлення причинності. Тахіони на перший погляд порушують принцип причинності, але фізики вважають, що вони виконали своє призначення - запустили механізм Великого вибуху і зникли з нашого Всесвіту.

Так що передбачення майбутнього, схоже, виключається, по крайней мере в доступному для огляду майбутньому, а це означає, що його слід віднести до III класу неможливості. Якщо коли-небудь вдасться довести за допомогою відтворюваних експериментів, що передбачити майбутнє все ж можна, сучасну фізику доведеться переглядати до самої основи.

 



 Назад в часі |  Епілог. Майбутнє неможливого.
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати