Milyennek tűnne a világunk annak, aki a fénynél gyorsabban repül? Aki ilyen gépen száll fölébe, annak a világ három időbeli és egy térbeli dimenzióból áll, és a mezőelmélet írja le. A Varsói Egyetem professzora, Andrzej Dragan és az Oxfordi Egyetem professzora, Artur Ekert szerint egy fénynél gyorsabb megfigyelő nem jelent logikai ellentmondást a fizika számára, sőt nagyon is lehet, hogy a fénynél gyorsabb dolgok tényleg léteznek.

Albert Einstein a XX. század elején újraírta a tér- és időérzékelésünket. A háromdimenziós tér kiegészült az idő dimenziójával – az idő, a tér és idő képzete, ami eddig különböző dolgokat jelentett, innentől egységes lett. Albert Einstein 1905-ben lefektetett speciális relativitáselméletében a tér és idő csak az egyenleteken belüli jelölésben különbözik

– magyarázza Dragan professzor, aki szerint Einstein elméletét Galilei relativitási elvére és a fény sebességének állandóságára alapozta. A relativitási elv szerint a különböző megfigyelőkre ható mechanikai törvények azonosak, és Dragan szerint akkor is így van ez, ha a fénynél gyorsabban mozognak.

Dragan és Ekert két éve publikálta forradalmi hipotézisét, amely szerint a fénynél gyorsabb nézőpont lehetőséget ad a kvantummechanika és a speciális relativitáselmélet egyesítésére. A két tudós egy térbeli és egy időbeli dimenzióra egyszerűsítette le a két különböző típusú (vagy inkább sebességű) megfigyelő tapasztalatait.

Egy öt fizikusból álló csoport friss tanulmánya ezen a gondolatmeneten haladt tovább. A felvetésük, hogy a fénynél gyorsabban haladó megfigyelő számára kissé fejére állna az általunk ismert világ: három térbeli és egy idődimenzió helyett három idődimenziót és térbeli dimenziót látna.

A világ ismerős fonákja 

Egy ilyen megfigyelő számára ez olyan lenne, mintha három különböző időben öregedne, de számunkra úgy tűnne, mint egy tér minden irányában haladó mozgás, például egy részecskéhez tartozó kvantummechanikai hullám gömb alakú terjedése

– magyarázta Krzysztof Turzynski professzor.

A kibővített speciális relativitáselméletben a részecskék kvantumtulajdonságokra tennének szert, például a kvantumelméletben szuperpozíciónak nevezett módon egyszerre több pályán mozognának.

A szerzők szerint a fénynél gyorsabb nézőpont bevezetése újfajta mozgástörvényeket igényel. Mivel a fénysebesség szerepe változatlan, a speciális relativitáselmélet ilyen kiterjesztése Dragan szerint még csak nem is különösebben extravagáns.

Egy fénynél gyorsabb megfigyelő esetében a klasszikus newtoni pontszerű részecske értelmét veszíti és a mező az egyetlen mennyiség, ami leírhatja a világot

– mutatott rá a professzor.

A friss tanulmány szerzői szerint megdőlt a vélekedés, hogy a kvantumelmélet törvényei alapvetők, és nincsenek mögöttük még alapvetőbb törvények, mivel az 1+3 téridő bevezetésével és a speciális relativitáselmélet kiterjesztésével előállnak a kvantummezők.

Kérdés, hogy mindez bizonyítható-e, vagyis képesek vagyunk-e olyan részecskéket érzékelni, amik a mi nézőpontunkból a fénynél gyorsabbak. Turzynski szerint ez nem könnyű dolog, és már önmagában Nobel-díjat érdemelne. Az elméletnek elsősorban a jelenlegi kísérleti eredmények magyarázatában kell helytállnia: a részecskék standard modelljének, a korai univerzum, a Higgs-részecske és a szimmetriasértések magyarázatában. A 60-es években kitalált elméleti részecskék, a tachnionok, amelyeknek fő tulajdonságuk, hogy a fénynél gyorsabbak, Dragan szerint például kulcsszerepet játszhatnak a részecskéknek tömeget kölcsönző Higgs-mező működésében.

(SciTechDaily)

(Borítókép:  Jose A. Bernat Bacete / Getty Images Hungary)