Studimi tregon se si do të dukej Universi nëse e thyeni shpejtësinë e dritës

Asgjë nuk mund të shkojë më shpejt se drita. Është një rregull i fizikës i gërshetuar në vetë strukturën e teorisë speciale të relativitetit të Ajnshtajnit. Sa më shpejt të shkojë diçka, aq më shumë i afrohet perspektivës së saj të ngrirjes së kohës në një ndalesë.

Shkoni akoma më shpejt dhe do të përballeni me çështje të ndryshimit të kohës, duke u ngatërruar me nocionet e shkakësisë.

Por studiuesit nga Universiteti i Varshavës në Poloni dhe Universiteti Kombëtar i Singaporit kanë shtyrë tani kufijtë e relativitetit për të dalë me një sistem që nuk bie ndesh me fizikën ekzistuese dhe madje mund të tregojë rrugën drejt teorive të reja.

Ajo që ata kanë arritur është një “zgjerim i relativitetit special” që kombinon tre dimensione kohore me një dimension të vetëm hapësinor (“1+3 hapësirë-kohë”), në krahasim me tre dimensionet hapësinore dhe një dimension kohor që ne’ janë mësuar të gjithë.

Në vend që të krijojë ndonjë mospërputhje të madhe logjike, ky studim i ri shton më shumë prova për të mbështetur idenë se objektet mund të jenë në gjendje të ecin më shpejt se drita pa shkelur plotësisht ligjet tona aktuale të fizikës.

“Nuk ka asnjë arsye themelore pse vëzhguesit që lëvizin në lidhje me sistemet fizike të përshkruara me shpejtësi më të mëdha se shpejtësia e dritës nuk duhet t’i nënshtrohen asaj,” thotë fizikani Andrzej Dragan, nga Universiteti i Varshavës në Poloni.

Ky studim i ri bazohet në punën e mëparshme nga disa nga të njëjtët studiues, të cilët parashtrojnë se perspektivat superluminale mund të ndihmojnë në lidhjen e mekanikës kuantike me teorinë speciale të relativitetit të Ajnshtajnit – dy degë të fizikës që aktualisht nuk mund të pajtohen në një teori të vetme gjithëpërfshirëse që përshkruan gravitetin. në të njëjtën mënyrë shpjegojmë forcat e tjera.

Grimcat nuk mund të modelohen më si objekte të ngjashme me pikën nën këtë kornizë, siç mund të bëjmë në perspektivën më të zakonshme 3D (plus kohë) të Universit.

Në vend të kësaj, për të kuptuar se çfarë mund të shohin vëzhguesit dhe se si mund të sillet një grimcë superluminale, do të na duhet t’i drejtohemi llojeve të teorive të fushës që mbështesin fizikën kuantike.

Bazuar në këtë model të ri, objektet superluminale do të duken si një grimcë që zgjerohet si një flluskë nëpër hapësirë – jo ndryshe nga një valë nëpër një fushë. Objekti me shpejtësi të lartë, nga ana tjetër, do të ‘përjetonte’ disa afate të ndryshme kohore.

Megjithatë, shpejtësia e dritës në vakum do të mbetet konstante edhe për ata vëzhgues që ecin më shpejt se ai, gjë që ruan një nga parimet themelore të Ajnshtajnit – një parim që më parë është menduar vetëm në lidhje me vëzhguesit që shkojnë më ngadalë se shpejtësia e dritës. (si të gjithë ne).

“Ky përkufizim i ri ruan postulatin e Ajnshtajnit për qëndrueshmërinë e shpejtësisë së dritës në vakum edhe për vëzhguesit superluminal,” thotë Dragan.

“Prandaj, relativiteti ynë special i zgjeruar nuk duket si një ide veçanërisht ekstravagante.”

Megjithatë, studiuesit pranojnë se kalimi në një model hapësirë-kohë 1+3 ngre disa pyetje të reja, edhe pse ai u përgjigjet të tjerave. Ata sugjerojnë se nevojitet zgjerimi i teorisë së relativitetit special për të inkorporuar korniza referimi më të shpejta se drita.

Kjo mund të përfshijë edhe huazim nga teoria kuantike e fushës: një kombinim i koncepteve nga relativiteti special, mekanika kuantike dhe teoria klasike e fushës (e cila synon të parashikojë se si fushat fizike do të ndërveprojnë me njëra-tjetrën).

Nëse fizikantët kanë të drejtë, grimcat e Universit do të kishin të gjitha veti të jashtëzakonshme në relativitetin special të zgjeruar.

Një nga pyetjet e ngritura nga hulumtimi është nëse ne do të ishim në gjendje ta vëzhgonim ndonjëherë këtë sjellje të zgjeruar – por përgjigjja e kësaj do të kërkojë shumë më tepër kohë dhe shumë më tepër shkencëtarë.

“Zbulimi i thjeshtë eksperimental i një grimce të re themelore është një vepër e denjë për çmimin Nobel dhe e realizueshme në një ekip të madh kërkimor duke përdorur teknikat më të fundit eksperimentale,” thotë fizikani Krzysztof Turzyński, nga Universiteti i Varshavës.

“Megjithatë, ne shpresojmë të zbatojmë rezultatet tona për një kuptim më të mirë të fenomenit të thyerjes spontane të simetrisë që lidhet me masën e grimcave Higgs dhe grimcave të tjera në Modelin Standard, veçanërisht në Universin e hershëm.”