[新聞] 物理學家認為快子能與狹義相對論相協調

作者: jackliao1990 (jack)   2024-07-12 10:41:29
1.媒體來源:
phys.org
2.記者署名:
華沙大學
※ 外電至少要有來源或編輯 如:法新社
3.完整新聞標題:
Physicists suggest tachyons can be reconciled with the special theory of relativ
ity
4.完整新聞內文:
快子是一種假設的粒子,其運動速度大於光速。這些超光速粒子,是現代物理學的「可怕的
嬰兒」。直到最近,它們仍被普遍認為是不符合狹義相對論的實體。
然而,華沙大學和牛津大學的物理學家剛剛在《物理評論D》上發表的一篇論文表明,其中
許多偏見是沒有根據的。快子不僅沒有被理論排除,而且讓我們更能理解它的因果結構。
超光速運動是物理學中最具爭議的問題之一。假設的能夠以超光速運動的粒子,稱為「快子
」(來自希臘語「tachys」-快),是現代物理學的「可怕的嬰兒」。直到最近,它們還被
廣泛認為是不符合狹義相對論的創造物。
迄今為止,至少已知量子理論中不存在快子的三個原因。第一個:快子場的基態應該是不穩
定的,這意味著這種超光速粒子會形成「雪崩」。第二:慣性觀察者的變化應該會導致在其
參考系中觀察到的粒子數量的變化,但七個粒子的存在不能取決於誰在觀察它們。第三個原
因:超光速粒子的能量可能呈現負值。
同時,一群作者:Jerzy Paczos,正在攻讀博士學位。 Kacper D bski 在斯德哥爾摩大學
完成了博士學位。在物理學院,Szymon Cedrowski 是物理學(英語研究)最後一年的學生
,以及四位更有經驗的研究人員:Szymon Charzy ski、Krzysztof Turzy ski、Andrzej Dr
agan(均來自華沙大學物理學院)和Artur Ekert(來自華沙大學物理學院)牛津大學剛剛
指出,到目前為止,快子的困難有一個共同的原因。事實證明,決定物理過程過程的「邊界
條件」不僅包括系統的初始狀態,還包括最終狀態。
混合過去與未來
簡單來說:為了計算涉及快子的量子過程的機率,不僅需要知道其過去的初始狀態,還需要
知道其未來的最終狀態。一旦這一事實被納入理論中,前面提到的所有困難就完全消失了,
快子理論在數學上變得一致。
「這有點像網路廣告——一個簡單的技巧就可以解決你的問題,」整個研究工作的主要啟發
者安傑伊·德拉甘(Andrzej Dragan)說。
‘’未來可以影響現在,而不是現在決定未來的想法在物理學中並不新鮮。然而,到目前為
止,這種觀點充其量只是對某些量子現象的非正統解釋,‘’德拉根總結道:“而這次我們
為了給快子'騰出空間',我們必須擴大狀態空間。”
作者也預測,邊界條件的擴展會產生其後果:理論中出現了一種新的量子糾纏,混合了過去
和未來,這在傳統粒子理論中是不存在的。該論文還提出了這樣的問題:以這種方式描述的
快子是否純粹是一種“數學可能性”,或者這種粒子是否有可能有一天被觀測到。
這組作者認為,快子不僅是一種可能性,而且實際上是負責物質形成的自發性斷裂過程中不
可或缺的一部分。這個假設意味著,在對稱性自發破缺之前,希格斯場激發可以在真空中以
超光速傳播。
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https://phys.org/news/2024-07-physicists-tachyons-special-theory.html
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